國際首次!我國科學家領銜完成

北京大學教授田暉研究團隊及其合作者通過創新研究方法,在國際上首次初步實現了日冕磁場的常規測量,揭示了日冕磁場在約8個月時間內的演化規律。相關研究成果4日發表於國際權威期刊《科學》。

“日冕磁場的演化會導致耀斑等劇烈的太陽爆發活動,並向外延伸到太陽和各大行星、衛星之間的廣袤空間。因此,觀測日冕磁場的結構及其演化,對於我們預測太陽爆發活動及其對太陽系空間環境的影響、避免或減輕其對人類航天等高科技活動造成的危害至關重要。”田暉告訴記者。

2020年,田暉團隊發展了一種“二維冕震”的新方法,並由此首次測得日冕磁場的全局性分佈,這向實現日冕磁場常規測量的目標邁出了關鍵一步。

田暉團隊近期進一步改進了這一研究方法,使其能夠更準確、高效地追蹤日冕中廣泛存在的磁流體橫波,並診斷出日冕密度分佈,從而測定磁場的強度和方向。他們將該方法應用到升級版日冕多通道偏振儀(UCoMP)的觀測數據中,首次初步實現了日冕磁場的常態化觀測。在2022年2月至10月期間,團隊獲得了114幅日冕磁場圖,基本實現了每兩天一次的測量頻率。

“我們還首次獲得了日冕中不同高度的磁場強度全球分佈圖及其演化發展規律,並與當前世界上最先進的、由美國預測科學公司開發的全球日冕模型進行了比較。結果顯示,模型在中低緯度區域的預測結果與觀測數據吻合度較高,但在高緯度和部分活動區存在較大偏差。這些觀測結果爲改進和優化日冕模型提供了關鍵依據。”團隊成員楊子浩說。

該成果標誌着太陽物理研究正逐步邁入日冕磁場常規測量的時代,也爲深入研究太陽磁場的長期演化提供了新途徑。“目前,該測量方法還只能得到日面邊緣之外的日冕磁場,未來還需結合其他測量方法,實現對包括日面在內的整個日冕磁場的完整測量。”田暉認爲,這將是太陽物理界未來數十年的重要研究目標。

來源:科技日報