扭缠的磁绳

　　日冕是太阳大气的最外层，里面充满了温度高、密度稀薄的等离子体(气体温度继续上升后变成的另外一种状态)。由于磁场在太阳内部不断产生，并浮现出来，因此，日冕的等离子体中充满了磁场，而且磁场越来越复杂。

　　“就像拧毛巾一样，越来越复杂的磁场会自动弯曲，变成像绳子一样的扭缠结构。其中的磁能不断累积，当它达到某种亚稳态之后，这种复杂的结构就容易被触发而爆发出来。”南京大学天文与空间科学学院教授陈鹏飞对本报记者说，“因此，触发机制研究是CME研究很重要的一部分。目前提出的机制包括低层大气的磁重联、新浮磁流、日冕磁绳上方的磁重联、磁场剪切运动和磁通量注入，以及一些不稳定性。”其中新浮磁流触发机制就是陈鹏飞及合作者提出来的，目前单篇文章引用达140余次，被美国同行在综述文章中列为五大主流模型之一。2011年陈鹏飞也应邀为国际杂志撰写关于CME的综述文章。

　　日冕磁绳是日冕磁场变得复杂的一种很典型的结构。当CME到达地球附近时，科学家也经常能探测到磁绳结构。

　　“在早期，理论工作者较多认为CME源于磁绳的爆发。”陈鹏飞说，“磁绳结构容易被触发而抛射出来，而且它一旦被触发并开始上升运动，很容易在它下方形成一个电流片，而电流片的磁重联会加剧磁绳的抛射。但由于日冕的磁场尚无法直接测量，因此这种观点一直有争议。现在一般认为较多的CME确实对应磁绳的抛射，但也有部分CME开始没有磁绳结构。”

　　在CME触发的磁绳灾变机制研究方面，我国科学家自主构建了CME磁绳灾变数值模型，提出了一整套磁流体力学(MHD)灾变的数值模拟方法，并以此为基础围绕日冕磁绳灾变的触发机制和磁场能量的释放机理取得了系列成果，青年学者获有关国际奖项。

　　过去10年中，以我国学者为主，在日冕物质抛射的触发机制、传播演化过程以及对地有效性方面开展了系统的研究工作，取得了一批具有国际影响的成果和进展，获得了国际同行的好评。该领域数名年轻的学者获国家自然科学进步奖一等奖、科技部“973”先进个人奖、首届美国地球物理学会日地系统科学Basu-Early Career Award。

　　其中关于日冕EIT波的传播机制模型被EIT望远镜首席科学家、英国伦敦大学学院的L. K. Harra教授领导的研究组发表3篇观测性论文支持。该模型及图片也被美国的Aschwanden写入教科书。对CME的不对称分布以及行星际空间中的偏转传播理论，也获得了广泛的引用。