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科技日报记者 赵汉斌
太阳紫外暴，是太阳界面区成像光谱仪卫星（IRIS）近年最重要的新发现之一，也是太阳观测的又一前沿问题。记者7日从中国科学院云南天文台了解到，近期该台研究人员在太阳紫外暴理论研究方面获得重要进展，证明了太阳高温紫外暴可形成于高密度、低温的低色球。国际期刊《天文学和天体物理学》发表了相关成果。
太阳紫外暴形成机制研究示意图。云南天文台供图
云南天文台研究员倪蕾和博士研究生程冠冲等科研人员，运用磁流体力学模拟研究了太阳紫外暴的形成机制。结果表明，约为2万度以上高温的太阳紫外暴，可以在高密度、几千度低温的低色球中产生。撕裂模不稳定性磁重联引起的小尺度激波等局部压缩加热，是热能产生的主要物理机制。在磁场强度高达500高斯的情况下，磁重联区域产生的热能平均功率密度，可与紫外暴产生时所释放能量的平均功率密度相当；当重联磁场超过900高斯时，即便是在温度极小的区域附近，也能形成每秒100公里以上的相应宽谱线轮廓，与观测结果一致。
多波段的观测结果表明，太阳低层大气磁重联，很可能是导致紫外暴产生的主要物理机制，倪蕾等人早期的部分电离环境下磁重联数值模拟研究结果，也证明了这个观点。然而，太阳低层大气是高度重力分层的，低色球和中高色球的等离子体环境差别很大，紫外暴是否能像低温磁重联事件的埃勒曼炸弹一样，产生于低色球仍然有争议。
此番研究，引入目前被认为最接近真实情况的色球辐射模型，以及随时间演化的氢和氦的电离度。在高精度的数值模拟中，得以考察到电子-中性粒子碰撞而导致的磁扩散、离子-中性粒子分离而导致的双极扩散等小尺度物理机制，为了解太阳高温紫外暴形成机制提供了重要理论基础。
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