太阳爆发活动的研究--我国空间天气团队的新突破！

引言

前面的文章介绍了太阳的基本情况，太阳耀斑、CME等太阳活动对我们人类的影响非常大，尤其是目前人类科技发展非常迅速。太阳风暴会对地球磁场进行压迫，使得地磁场剧烈扰动。我们都知道变化的磁场会产生电场，所以变化的地磁场就在地面的导体产生感应电流，这就会引起发电厂中的电压的增大，输油管道中腐蚀增强等一系列现象。

太阳对地球的影响

1959年造成魁北克事件的太阳风暴并没有对中国产生什么影响，一个重要原因就是当时我国并没有大型电厂。但如今不同了，我国有着世界上规模最大的电网，几乎每个人的生活都离不开电，这就意味着太阳风暴可能会影响到我们每一个人。

所以，对太阳活动的研究是十分有必要的，尤其是触发太阳活动爆发的因素。当我们明白触发爆发的关键因素之后，就可以对观测到的准爆发结构进行建模预测，从而进行预防，比如暂时关闭卫星、宇航员提前进入防护舱、提前降低发电厂变压器的电压等，等太阳风暴过去了，再恢复之前的状态。

磁重联触发爆发

目前认为太阳活动爆发主要是磁重联触发的，因为磁重联过程可以将磁能释放出来。在磁重联触发的爆发方式中典型的有两种（也是比较靠谱的两种），分别是Tether-cutting模型和Breakout模型。

Breakout模型是磁流管与其顶部的磁场发生磁重联，使得磁流管暴露出来，进而爆发。但是这个模型不太适用于一般场景。

Breakout模型

Tether-cutting模型是磁流管的下面发生磁重联，加速磁流管，使其爆发出去，相比而言更为普适一些。

Tether-cutting模型

值得一提的是，三维的Breakout模型早已在数值模拟中已经实现，但三维的Tether-cutting模型因为对数值格式的要求表较高一直没有实现，然而就在上个月吧，我国的空间天气团队实现了三维Tether-cutting的模拟。这一成果在论文《A fundamental mechanism of solar eruption initiation》中，发表在《nature》的子刊上。

磁浮现

磁浮现是指太阳内部的磁场浮出到太阳大气的过程，这被认为是活动区形成的主要方式。有些读者可能对“浮”这个字眼有疑惑，为什么是浮出呢？而不是磁出现？

“磁浮现”是英文“magnetic flux emergence”翻译过来的，在磁浮现理论认为，磁流管在对流层中处于热平衡时，管内外的压力是平衡的，但管内比管外多了磁压，所以磁流管内的气体压强要低于管外，这就意味着管内的密度低于管外。密度小的磁流管在密度大的对流层中自然就会上浮，出现在太阳表面。所以在翻译的时候译为“磁浮现”。

磁浮现

磁浮现的研究有助于我们对太阳活动从形成到爆发的整体把握，实现更早的太阳活动预测，也是非常有意义的。但目前对太阳内部的探测手段只有日震学，也无法观测到太阳内部的磁场，所以目前的研究手段主要是数值模拟，然后去观测进行对比，以检验模拟的可靠性。

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