科技日报记者赵汉斌
太阳暗条也称日珥太阳活动周期表，其爆发活动是空间天气的重要驱动源。中国科学院云南天文台研究人员近期通过观测，为处于弱磁场区的一个大尺度马蹄形太阳暗条成功构建出了整体的三维磁场结构，并详细研究了其物理参数和拓扑性质。相关研究成果近日发表在国际期刊《皇家天文学会月刊》上。
太阳暗条是悬浮在高温稀薄日冕大气中的、包含有部分电离等离子体的磁场结构，但为何冷而密的暗条在热而薄的日冕中存在，目前仍是未解之谜。磁场结构被认为是维持暗条在日冕环境中存在的核心。因此，测量暗条的磁场以得到其三维磁场结构是理解暗条结构、演化和爆发的关键。但是目前仅能常规测量到太阳光球的磁场，直接测量到太阳上层大气中的磁场还非常困难。在绝大多数情况下，三维日冕磁场是通过光球磁场来推算得到的。
理论计算得到的日冕三维磁结构示意图。云南天文台供图
“根据所在光球区域的磁场强弱，暗条分为活动区暗条、宁静区暗条和中间型暗条。”云南天文台林隽研究员介绍，常规情况下，能较好地得到活动区暗条的磁场结构，但对于宁静暗条和中间型暗条等弱磁场区暗条的磁结构，这类方法通常无能为力。
林隽及博士研究生康凯锋等人通过光学和近红外太阳爆发探测望远镜，以及太阳动力学天文台卫星的地空联合观测，利用弱磁场区的一个大尺度中间型暗条，构建出了整体三维磁场结构，同时还利用地基和空基望远镜的观测数据对模型作了限制。
这一模型给出了暗条内部磁场强度和电流强度的分布特征，发现暗条内部存在三个磁场强度明显不同的区域，分别是磁场最强的核心区、磁场最弱的外侧区以及磁场强度介于前两者之间的中间区。同时，模型还揭示了暗条冷物质分布和磁凹陷之间的对应关系，发现暗条中较冷的物质成分更倾向于分布在磁凹陷结构中，并为暗条倒钩的形成机制给出了一种理论解释，认为暗条倒钩是由磁绳的形变产生的太阳活动周期表，并不一定源于光球。
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