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4886威尼斯城官网科研人员在太阳风暴行星际传播研究关键取得新进展

文章来源: | 发布时间:2016-03-11 | 【打印】【关闭】

  日冕物质抛射(公分E)也叫太阳风暴,是容量天气效应的主要驱动者。研究太阳风暴在整个日地容量的传播规律具有至少两关键的意义:有助于提高容量天气预报(如到达地球的时间和速度等);有助于理解其行星际传播和跟日球层竞相感化的物理机制。国家容量科学主题容量天气学国家细节实验室刘颍、胡会东、王赤等人近期结合STEREO宽视场成像、太阳风观测和重构研究了慢日冕物质抛射事件在日地容量的传播规律。该work是继刘颍等人在2013年About快日冕物质抛射日地容量传播研究的下续。这两个work以长文形式分别发表于The Astrophysical JournalThe Astrophysical Journal Supplement

  该研究聚集于慢日冕物质抛射事件(速度小于400 km/s),并跟快事件(速度大于1000 km/s)和中等速度事件(速度介于两者之间)做了比较。利用自主的三角测量法,发现慢事件日地容量传播表现为二相规律:先缓慢加速至20-30太阳半径,然下基本上以背下太阳风速度传播(约400 km/s),这跟快事件的三相传播形成对比(脉冲加速相、快速减速相和近常速传播相)。由此推断,慢事件主要由背下太阳风上向拖曳加速,当加速至背下太阳风速度时便跟背下太阳风一起运动,而快事件则主要由Lorenz力加速。不同速度的事件之间的比较揭示(见下图),公分E速度越大,加速和减速越快,加速和减速的跨距越短。目上流行的公分E减速拖曳模型(drag based model)可能无法解释如该 减速现象,主要原因在于没有揣摩公分E激波对减速的贡献。该比较也表明中等速度事件和慢事件在到达1 AU之上最终速度跟背下太阳风一样,这一发现有助于容量天气预报:可以采取应用太阳风的平均速度来作为那些事件到达地球的速度;而对于慢事件,只要知晓它们到达25太阳半径的时间和速度便可预报到达地球的时间和速度(因为25太阳半径下速度基本不变)。如该 预报不需借助尽数模型。

  研究再是发现,慢事件虽然速度小,但能以奇特的方式增强容量天气效应。因其在日地容量传播时间长,与其他太阳风结构竞相感化的概率较大,易于 可在行星际容量供给南向磁场和种子粒子以供进一步处理。太阳风观测和重构表明,慢事件一般内部磁场较弱,磁流绳的轴向保持为垂直于太阳径向方向,这些结果可能跟慢事件的起源有关。太阳源区累积的能量不足以达到具有强磁场和高速度的爆发事件,并由此推断,慢事件可能更好优质是日冕缓慢演化的结果,有相似处于其他瞬时灾变爆发现象。其余,本次研究也澄清了有关三角测量法的一些吟味,并倡议了一个所谓的“最佳”实施Plan。

  (供稿:天气室)

  Citations:

  1. Liu,Y. D., Hu, H., Wang, C., et al., On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections: II. Slow Events and Comparison with Others, 2016,ApJS, 222, 23 (http://stacks.iop.org/0067-0049/222/23)

  2. Liu et al., On Sun-to-Earth Propagation of Coronal Mass Ejections, 2013, ApJ, 769, 45 (http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/769/1/45/meta)

 

 ::公分E事件(速度大于1000 km/s)、慢事件(速度小于400 km/s)、中等速度事件(速度介于两者之间)的日地容量传播特征的比较。

 

 

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