近日，物理与天文学院太阳物理方向夏莼教授研究团队在天文学国际知名期刊The Astrophysical Journal Letters发表了题为“Successive Coronal Jets as Novel Facilitators for Filament Oscillation and Eruption”的研究成果。本研究结合多波段太阳观测与三维磁流体动力学数值模拟，阐明了连续日冕喷流驱动暗条振荡增长并触发爆发的物理过程，并通过数值模拟自洽复现了暗条爆发演化序列：即由外部扰动引发振荡增强，继而诱发磁流绳缓慢膨胀，最终发生失稳爆发的完整过程。

图1. 连续日冕喷流驱动暗条振荡并最终爆发的观测过程。(a) 暗条振荡爆发事件的时间演化示意图；(b) 爆发前连续日冕喷流撞击暗条的观测图像；(c) 喷流作用下暗条逐渐上升和演化过程；(d) 暗条最终爆发并形成日冕物质抛射；(e) 观测到的暗条爆发前横向振荡；(f) 三维磁流体模拟中复现的暗条爆发前横向振荡；(g) 连续喷流驱动暗条增长型振荡并触发爆发的物理过程示意图。

 太阳暗条是悬浮于日冕磁绳结构中的低温高密度等离子体团，其力学平衡状态由背景磁场的支撑与约束共同维持。当磁结构受外界扰动发生平衡破缺时，暗条将可能发生失稳爆发，进而触发日冕物质抛射事件。已有观测与研究结果表明，多数暗条在爆发前会表现出显著的振荡活动，且振荡特征中可能蕴含爆发前兆的关键物理信息。但目前针对部分暗条爆发前观测到的振荡振幅持续增大的增长型振荡现象，及其与暗条最终失稳爆发之间的物理关联，尚未得到明确解答。

物理与天文学院博士后周承瑞、夏莼教授及国内外合作者，依托多颗观测卫星与我国抚仙湖1米新真空太阳望远镜（NVST）等地面观测设备，对2019年2月23日—24日发生的一次暗条爆发事件开展了多波段联合观测。观测结果表明，该暗条在爆发前先后受到三次连续日冕喷流的持续驱动，诱发暗条产生增长型振荡并逐步抬升；伴随喷流的持续作用，暗条振荡周期由初始~50分钟增加至77分钟，振荡振幅由4.11 Mm增大至12.56 Mm；当暗条抬升至约118 Mm高度时，背景磁场衰减达到临界阈值，最终发生失稳爆发。本研究进一步开展三维磁流体动力学数值模拟，成功复现了喷流驱动暗条抬升、振荡增强直至最终爆发的完整演化过程，重现了观测中观测到的横向与纵向增长型振荡特征，并排除了扭结不稳定性与标准耀斑模型作为本次事件主要触发机制的可能性。模拟结果表明，连续日冕喷流的持续推动作用会诱发磁流绳膨胀，导致背景磁场对暗条的恢复力逐渐减弱，进而引发振荡周期延长、振幅持续增大。本研究揭示了连续外部扰动驱动暗条爆发的全新物理机制，并证实增长型振荡可作为太阳爆发活动发生前的关键观测前兆，为空间天气灾害事件的预警研究提供了新的物理依据。

 云南大学为第一完成单位，物理与天文学院博士后周承瑞博士为该论文第一作者，夏莼教授为通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、云南省太阳物理与空间目标监测重点实验室以及云南大学天文超算中心计算资源的支持。

 论文链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/ae2b79

来源：物理与天文学院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲