太陽暗條研究為空間天氣預報提供新思路

2月4日，記者從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺研究人員通過高分辨率觀測與數值模擬相結合，首次揭示了太陽暗條中非對稱雙磁繩系統的災變機制，為理解暗條爆發及日冕物質拋射提供了全新視角，這對提升空間天氣事件預警能力具有重要意義。相關成果于日前刊發于國際學術期刊《天體物理學雜志》。

太陽暗條是懸浮于日冕中的低溫等離子體結構，其突然爆發可能引發日冕物質拋射，導致地球磁暴和衛星通信故障。傳統理論認為，暗條由單一磁繩支撐。但近年觀測發現，其內部常存在復雜磁結構。云南天文臺研究員閆曉理等人利用研究人員利用一米新真空太陽望遠鏡、光學和近紅外太陽爆發探測望遠鏡數據，對2018年4月3日日面上的中間暗條縱向振蕩展開了詳細研究。

研究人員清楚地追蹤到暗條非常復雜的扭纏結構，其中心部分是由相互纏繞很強的磁力線組成，其外面還有幾組纏繞較弱的磁力線包裹著中心部分，有些纏繞暗條主體的磁力線扎根暗條足跟部外面的區域。

研究發現，該暗條內部存在兩個磁通量比達1:5的非對稱雙磁繩系統。當較小磁繩受下方磁流沖擊時，兩者發生磁重聯并形成不穩定電流片，最終導致系統整體磁結構災變。雙磁繩的相互作用機制，突破了傳統單磁繩模型的局限性，揭示了暗條能量積累與釋放的新路徑。該團隊據此建立的災變臨界條件模型，可將暗條爆發預警時間提前至現有水平的2至3倍。

這一成果得到國際同行高度評價。美國大熊湖天文臺首席科學家托馬斯·里梅爾認為，中國團隊開創性地將高分辨觀測與先進數值模擬結合，為太陽爆發物理研究樹立了新范式。目前，云南天文臺正研發新一代空間天氣預報模型，相關技術有望在2026—2030太陽活動峰年期間投入應用，以減少衛星通信、導航系統受損風險。