近日，天体物理学国际期刊《天体物理学期刊》（The Astrophysical Journal）发表了中国科学院云南天文台太阳活动和CME理论研究团组的最新研究成果，该研究由博士研究生胡佳亮与林隽研究员等人共同完成。他们提出在日冕物质抛射（CME）两侧产生的大尺度准周期快速传播（QFP）的磁声波的新机制。

观测和理论研究表明，磁化的太阳大气是一个高度结构化的介质，可以支持各种类型波动的产生与传播。通过数值实验验证，他们研究了太阳爆发过程中出现的QFP波动现象及其传播特征（如图1所示）。

他们发现，包含螺旋磁结构的磁通量绳具有波导的性质，当周围日冕宏观磁结构失去平衡而导致爆发时，因为受到扰动而在磁通量绳内部产生振荡。由于磁通量绳不是一个完美的波导，其内部振荡传播到边界时，会部分透过磁通量绳边界进入周围日冕，形成观测到的QFP波。为了深度揭示QFP波的起源，他们通过计算不同时刻的速度散度来分析扰动的传播特征（如图2所示），结果与观测基本一致。

另外，基于模拟数据合成的极紫外和白光的图像也高度重现了实际观测结果（如图3所示）。这些结果证实了该机制的合理性，也为我们更深入地理解太阳波动现象的物理本质提供了新的视角。这项研究表明，作为波导的磁通量绳的内部扰动外泄形成多波前结构是产生QFP波的一个合理机制。

该工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、云南省高层次人才培养支持计划-云岭学者项目、云南省太阳物理科学家工作室项目的支持；所有计算完成于云南天文台计算太阳物理实验室。

论文链接

图1：不同时刻QFP波的演变特征。每一行依次表示密度、压力、水平速度和垂直速度。

图2：不同时刻速度散度的演化图。其中“b”为磁绳的边界，“p”为爆发过程中在磁绳内部产生的扰动。“w1”和“w2”表示泄漏在磁绳外部的扰动产生的两个波前。

图3：观测结果和模拟结果的对比。第一行图展示了观测的情况，中间一行图为模拟结果。图（i）和（j）为速度散度的局部放大图，显示了图（g）和（h）方框区域内的细节。