云南天文台在太阳弱磁场区暗条的磁场结构构建方面取得进展
中国科学院云南天文台太阳活动和CME理论研究团组研究人员利用光学和近红外太阳爆发探测望远镜（Optical and Near infrared Solar Eruption Tracer，ONSET）和太阳动力学天文台（Solar Dynamic Observatory，SDO）卫星的地空联合观测，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。相关研究成果近期发表在《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上，该项研究工作主要由博士研究生康凯锋和林隽研究员等人合作完成。
太阳暗条（也称日珥）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，其爆发活动是空间天气的重要驱动源。但是，冷而密的暗条在热而薄的日冕中存在的原因，目前依然是个未完全解开的谜题。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则是非常困难的。在绝大多数情况下，三维日冕磁场是通过光球磁场的外推得到的。
根据暗条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。常规的无力场外推方法多数情况下能较好地得到活动区暗条的磁场结构。但是，对于宁静暗条和中间型暗条等弱磁场区暗条的磁结构，该类方法通常无能无力。康凯锋等人利用正则化毕奥-萨伐尔定律为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（如图1），同时还利用地基和空基望远镜的观测数据对模型进行了限制。该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，该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。此外，该模型还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，并不一定扎根于光球。
该工作获得了中国科学院战略先导（A）类研究项目、国家自然科学基金委重点项目、云南省高层次人才培养支持计划-云岭学者项目、云南省太阳物理科学家工作室项目、科技部重点研发计划项目、欧盟“地平线”研究和创新项目的支持。
图1. 理论计算得到的日冕三维磁结构。蓝线代表的是暗条磁场结构中的磁力线，白线代表的是背景磁场的磁力线