活动区边缘的太阳风源区的观测分析

太阳风外流是太阳向日球层输送物质和能量的重要方式，其起源机制一直是空间物理和空间探测的关键科学问题。位于中低纬的活动区边缘是太阳风的一种源区，其辐射比冕洞强很多，因此便于观测源区发生的瞬时活动现象。目前研究仍有如下3个问题尚待解决：辐射强度扰动传播现象的本质（波动外传或物质外流）存在争议；驱动色球和日冕间歇喷流的机制不清楚；还未讨论太阳风净外流与日冕对流的关系。本项目将以上述问题为主要研究目标，利用SDO和Hinode卫星对源区的观测数据，分析辐射强度扰动传播伴随的谱线参数的时空变化特征，与理论预测比较，确定传播现象的本质；分析色球和日冕间歇喷流的联系、伴随的波动以及喷流前后的位形变化，探讨分量磁重联对驱动喷流的作用；分析日冕对流中热外流和冷回流的动态循环过程，探索日冕对流与太阳风净外流的关系。本项目力争通过上述分析揭示活动区边缘太阳风起源的关键特征，为发展太阳风起源理论模型提供观测依据。

太阳活动区边缘是太阳风起源的重要源区之一。近年来多颗卫星 (Hinode, SDO, IRIS) 对太阳大气的光谱、成像观测，为了解活动区边缘的物理过程提供了观测平台。本项目从观测分析和数值模拟的角度，研究该区域日冕物质的供应和流失、日冕磁重联对波动的激发作用、色球的可压缩磁流体湍流特性等。重要成果有：研究揭示活动区边缘日冕物质的供应和流失可以是以间歇的、交替的方式进行；模拟研究活动区边缘日冕磁重联的后效，首次提出喷流同时激发三种磁流体力学波的机制；观测指出色球存在可压缩湍流即能通量近似平衡的相向传播的阿尔芬扰动和慢磁声扰动；由观测发现过渡区谱线在爆发性事件中的自吸收现象，给出色球磁重联加热电离太阳大气的证据。本项目的研究结果有助于我们认识活动区边缘的太阳风起源所包含的重要方面：在色球上的湍动加热和磁重联加热、在日冕里的波和磁重联的耦合及其对初始太阳风加热加速的影响。