[中國廣播網]中國科大首次發現日冕物質拋射超彈性碰撞現象

2020-12-05 中國科大新聞網

中廣網合肥10月8日消息（記者劉軍 通訊員楊保國）記者今天（8日）從中國科技大學獲悉，中國科技大學地球和空間科學學院、中科院近地空間環境重點實驗室汪毓明教授領導的日地物理研究組與在美科學家合作，利用美國國家航空航天局的日地關係觀測衛星（STEREO）的數據，首次發現行星際空間中最大的等離子體團——日冕物質拋射之間的碰撞可能是超彈性碰撞。國際著名學術期刊《自然-物理》10月7日在線發表了這一研究成果。
　　

據了解，太陽大氣的最外層日冕層向行星際空間拋射出巨大的等離子體團，稱為日冕物質拋射，是太陽大氣中最劇烈的爆發現象之一，其速度可高達數千公裡每秒，攜帶的能量相當於數億顆大型原子彈同時爆炸產生的能量，是災害性空間天氣事件的最重要的驅動源。在太陽活動峰年期間，平均每天有4-5次日冕物質拋射，它們在行星際空間傳播過程中會相互追趕、發生碰撞。通常情況下，固體之間的碰撞處在完全彈性和完全非彈性之間，碰撞之後，系統的總動能保持不變或減少。而對於液體和氣體，它們之間的碰撞則是擴散和相互滲透的過程。日冕物質拋射是氣體狀態，由帶電粒子組成，並攜帶磁場，它們之間的碰撞是否跟普通氣體一樣？
　　

在國家基金委重點項目、科技部973項目、中科院重點部署項目的支持下，中國科大申成龍和汪毓明等人通過對STEREO衛星觀測到的一次日冕物質拋射碰撞事件的細緻分析，發現日冕物質拋射之間的碰撞類似於彈性球之間的碰撞，在碰撞過程中，它們的方向和速度發生了明顯的改變。而令人驚奇的是，碰撞之後系統總動能增加了7%，碰撞過程的彈性係數達到5.4，明顯高於完全彈性碰撞的係數1。該研究表明，通過碰撞擠壓，日冕物質拋射內部的熱能和磁能會被進一步激發轉換成動能。
　　

該研究首次發現了日冕物質拋射之間的超彈性碰撞現象，對磁化等離子體團的碰撞過程、日冕物質拋射的動力學研究，以及對建立更為準確的空間天氣預報模式以保障航空航天安全等具有重要意義。

 

　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2012-10-08 中國廣播網　

 

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    中國科大汪毓明教授領導的日地空間物理課題組最新研究表明，有別於經典的日珥觸發日冕物質拋射的模型，相對沒有那麼劇烈的太陽噴流同樣可以觸發十分劇烈的日冕物質拋射事件。
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    450光年外，發現恆星大爆炸，出現日冕物質拋射現象！日冕物質拋射是最大的攜帶磁力線的泡沫狀氣體，是被太陽拋射出來的過程，日冕物質拋射是日冕大尺度磁場平衡遭到破壞的產物，日冕物質拋射破壞了太陽風的流動，從而產生的幹擾會影響到地球，也就是說太陽活動越活躍，日冕物質拋射頻率就越高！
  • 日冕物質拋射
    日冕物質拋射coronal mass ejection
  • NASA發現附近的一顆恆星出現日冕物質拋射現象
    據外媒BGR報導， 美國宇航局（NASA）科學家利用錢德拉X射線天文臺首次在太陽以外的恆星上觀測到日冕物質拋射(Coronal Mass Ejection，CME）現象。科學家在一顆名為HR 9024的恆星上發現了CME現象，其距離地球大約450光年，但由於它足夠明亮，可以被天文臺的敏感儀器發現。NASA在一篇新文章中透露，科學家們有史以來第一次在太陽以外的恆星上觀察到CME現象：「這是研究人員第一次徹底確定和描述來自太陽以外的恆星的CME，」NASA說道。
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    這是地球人首次在太陽系外觀測到除太陽以外的恆星日冕物質噴射！所謂日冕物質其實就是太陽的產物，與恆星表面的活躍區域有關。一般是從太陽的日冕層拋射出來的物質。它是一種巨大的、攜帶磁力線的泡沫狀氣體，日冕拋出的物質一般包括電子和質子組成的等離子，此外還有少量的重元素，例如氦、鐵，以及伴隨著的日冕磁場。它們的產生經常伴隨著太陽耀斑，並如果物質的拋射離恆星表面很近，就稱為日珥。如果物質移動的距離超過這個距離，就叫做日冕物質噴射。在我們自己的太陽上，日冕物質拋射並不罕見，它被稱為coronal mass ejection，簡稱CME。
  • 首次觀測到450光年外恆星的巨大日冕物質拋射!
    研究人員首次以完整的方式確定並表徵了活躍恆星HR 9024大氣中的一次強烈噴發，其特徵是x射線的強烈閃光，隨後釋放出一個巨大的等離子體氣泡，即含有帶電粒子的熱氣體。這是首次在太陽以外的恆星上觀測到日冕物質拋射，日冕是恆星的外層大氣。
  • 太陽的「噴嚏」——日冕物質拋射
    其中壓抑的磁性能量，將大氣中的物質拋射出去。從而形成「日冕物質拋射」。有人形容這一現象是太陽打了一個噴嚏。日冕物質拋射是太陽系內規模最大，日冕物質拋射爆發時，拋出大量的等離子體和以及固結其中的磁場結構（磁通量）。而大量物質和巨大能量將在太陽大氣以及行星際空間產生激波。當拋射物抵達地球時就會擾亂地球磁層，壓縮向日面和使背日面延伸成尾狀。當在背日面的磁層重連結時，它創造出數兆瓦特能量，從地球後方傾入上層大氣。此過程造成特別強的極光。同時這些來自太陽的帶電粒子，會突然產生巨大的電湧，進入地球磁場。
  • 太陽的「噴嚏」——日冕物質拋射
    其中壓抑的磁性能量，將大氣中的物質拋射出去。從而形成「日冕物質拋射」。有人形容這一現象是太陽打了一個噴嚏。日冕物質拋射是太陽系內規模最大，程度最劇烈的能量釋放過程。日冕物質拋射爆發時，拋出大量的等離子體和以及固結其中的磁場結構（磁通量）。
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  • 美國航天局公布日冕物質拋射照片
    日前，美國航天局發布了一組有關太陽「日冕物質拋射」的照片。日冕物質拋射（coronal mass ejection）是巨大的、攜帶磁力線的泡沫狀氣體，在幾個小時中被從太陽拋射出來的過程。
  • 科學網—太陽風和日冕物質拋射
    太陽風和日冕物質拋射
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    近日由我校汪毓明教授領導的日地空間物理課題組在太陽大氣噴流觸發高速日冕物質拋射方面取得重要進展。它們被認為可能對日冕加熱和太陽風加速有重要貢獻。而日冕物質拋射（CME）則是一種泡狀結構的爆發活動，通常以極高的速度向行星際空間和地球注入大量的等離子體物質和能量，可以對地球周圍的空間環境、人類的航天活動和電力、通訊產生重要影響。但是這兩種太陽大氣中的爆發活動是否有所聯繫？
  • 紫金山天文臺等在日冕物質拋射研究方面取得進展
    日冕物質拋射(CME)是太陽上的大尺度爆發現象，伴隨著大量的物質和能量釋放，是空間天氣預報的一個研究重點。自1995年SOHO衛星上天以來，日冕物質拋射的研究都局限在二維。對於朝向地球傳播的暈狀日冕物質拋射，投影效應對真實地判斷其傳播速度、預測其何時到達地球，有相當大的影響。
  • 首次觀測到:II型太陽射電爆發,與日冕物質拋射和太陽耀斑有關!
    ，其研究發現發表在《天體物理學》期刊上。噴流的尖頂分成兩個部分，驅動了兩個日冕物質拋射鋒面。發現其中一個分叉噴流組件產生了流光噴發日冕物質拋射，這與無線電輻射有關。 流光噴發日冕物質拋射是一種沿著流光傳播的各種狹窄日冕物質拋射。
  • 太陽風暴來襲之日冕物質拋射
    今天我們就撥開雲霧見日明，聊一聊太陽大氣中最重要的爆發現象之一：日冕物質拋射（coronal mass ejections，簡稱 CMEs）。因為如果不了解它的脾氣，雖不至地球毀滅，後果還是蠻嚴重的。什麼是日冕物質拋射？
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    近日，中國科學院雲南天文臺太陽活動及CME理論研究團組成員、博士梅志星及其合作者，通過三維磁流體動力學（MHD）數值實驗，研究太陽大氣中日冕物質拋射（CME）的三維大尺度結構，相關研究成果發表在天文學期刊《天體物理學雜誌-通訊》（The Astrophysical Journal Letter）上。日冕物質拋射通常是由向上爆發的磁通量繩引起的。