日冕自轉變化的驅動源研究取得進展

　　中國科學院云南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地博士向南彬、國家空間科學中心空間天氣學國家重點實驗室研究員趙新華，聯合云南民族大學教授鄧林華等，在日冕整體自轉與太陽多尺度磁結構的關系研究方面取得了進展。這一成果對于厘清日冕自轉變化的驅動源具有重要意義。相關研究成果發表在《科學報告》（Scientific Reports）上。

　　太陽自轉是太陽的基本特征之一。除了約11年的Schwabe周期之外，約27天的自轉周是最突出和最重要的周期。太陽大氣中的能量甚至一些物質均來自太陽內部。太陽大氣的自轉是由太陽內部由內而外驅動的。因此，從太陽的整體行為上看，太陽上層大氣的自轉不應快于太陽底層大氣。早期的一些研究支持類似的觀點。近年來，隨著高質量觀測資料的積累，有研究認為日冕自轉快于底層光球大氣。這兩種矛盾的觀點沒有得到解釋，日冕自轉快于底層光球大氣的物理機制仍是未解之謎。

　　太陽物理學家普遍認為，太陽的劇烈活動和緩慢變化可以用磁場活動來解釋，太陽大氣中不同高度的太陽活動與不同類別（尺度）的磁場有關。該研究利用較寬范圍波長的太陽輻射譜線，以及太陽光球層的四類小尺度磁元，即與太陽黑子周無關的、與太陽黑子周負相關的、與太陽黑子周由負相關向正相關過渡的，以及與太陽黑子周相位的小尺度磁元，探討太陽日冕自轉與太陽各尺度磁結構之間的關系。

　　這一研究揭示了在太陽活動周不同階段（相位），不同的磁結構在日冕大氣自轉時間變化中的作用。在太陽活動極大期，日冕等離子體大氣自轉的時間變化主要由與太陽黑子周負相關的小尺度磁元主導；而在太陽活動相對較弱時期，它由與太陽黑子周負相關和同相位的小尺度磁元共同作用控制。太陽活動越弱，與太陽黑子周同相位的小尺度磁元的作用越強。此外，該研究還解釋了此前日冕自轉研究為何會得到兩種相互矛盾的結果，揭示了日冕大氣比底層光球自轉更快的物理機制。

　　研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、云南省杰出青年基金項目、云南省“興滇英才支持計劃”青年人才項目、中國科學院“西部之光”人才培養計劃和空間天氣學國家重點實驗室專項研究基金的支持。

不同波長的太陽輻射譜線自轉周期的時間變化