太阳爆发，也称为太阳风暴，是空间灾害性天气的扰动源，对航空航天、通讯导航等高科技活动带来潜在的影响。太阳爆发的能量来源于磁场，而爆发源区的核心磁场结构是磁绳。磁绳在特定的条件下是不稳定的，可以触发太阳爆发。然而，何种条件下的新浮磁场能够引起爆发一直是科学家们关注的焦点和争议点。
近日，中国科学院云南天文台研究员林隽团队联合哈佛-史密松天体物理中心博士沈呈彩团队，通过理论分析提出了“暗条通道”函数C，以判断新浮磁场能否引发太阳暗条失去平衡，为预测太阳爆发提供了新的理论依据。
研究团队利用二维磁场模型，分析了新浮磁场和暗条的相互作用，重点揭示了新浮磁场的极性、位置和强度对暗条稳定性的影响。他们定义了一个“暗条通道”函数C，将光球以下区域划分为三个部分：暗条通道内(C<0)、通道边界(C=0)和通道外(C>0)。研究表明，新浮磁场的位置和极性对暗条的早期运动趋势起决定性作用。在通道内，当新浮磁场与背景磁场的极性相反时，暗条会向上运动；极性相同时则向下运动。通道边界的新浮磁场不会引发暗条的竖直运动，而通道外的新浮磁场表现出与通道内相反的运动趋势。
这一发现为理解太阳爆发的物理机制提供了新的视角。通过引入暗条通道函数C，研究人员可以在系统演化的初期，即根据C的取值预测系统的演化趋势、灾变是否发生，甚至因灾变失去平衡之后产生的日冕物质抛射(CME)的运动方向。这一方法大大提高了我们对太阳爆发事件的预测能力。
此外，云南天文台的研究人员也利用一米新真空太阳望远镜捕捉到了新浮现磁场导致暗条爆发和暗条形成的完整过程。他们发现，新浮现的磁场与暗条上方的磁环发生了多次的相互作用，这些相互作用一方面致使暗条系统失去平衡并最终触发其爆发形成日冕物质抛射，另一方面还导致了一个热通道结构的形成。这一观测结果进一步支持了理论研究的结论，揭示了新浮磁场触发暗条爆发的详细物理过程。
综上所述，科学家们在揭示新浮磁场引发太阳爆发的关键条件方面取得了重要进展。这些研究成果不仅为我们理解太阳活动的物理机制提供了新的视角，也为预测和防范太阳风暴对地球的影响提供了重要的理论依据。
相关研究成果Theoretical Studies on the Evolution of Solar Filaments in Response to New Emerging Flux于近日发表在《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)上。
