云南天文台在日冕自转变化的驱动源方面取得新进展
中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地的向南彬博士，以及中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室的赵新华研究员和云南民族大学的邓林华教授等，在日冕整体自转与太阳多尺度磁结构的关系研究方面取得了重要进展，研究结果对于弄清日冕自转变化的驱动源具有重要意义。这项研究成果发表在Scientific Reports上。
太阳自转是太阳的基本特征之一。除了大约11年的Schwabe周期之外，约27天的自转周是最突出和最重要的周期。太阳大气中的能量甚至一些物质都来自太阳内部，太阳大气的自转是由太阳内部由内而外驱动的。因此，从太阳的整体行为上看，太阳上层大气的自转不应快于太阳底层大气，早期的一些研究支持类似的观点。随着高质量观测资料的积累，近年来部分相关研究认为日冕自转快于底层光球大气。这两种矛盾的观点并没有得到解释，日冕自转快于底层光球大气的物理机制仍然是一个未解之谜。
太阳物理学家普遍认为，太阳的剧烈活动和缓慢变化可以用磁场活动来解释，太阳大气中不同高度的太阳活动与不同类别（尺度）的磁场有关。向南彬等人利用较宽范围波长的太阳辐射谱线，以及太阳光球层的四类小尺度磁元，即与太阳黑子周无关的、与太阳黑子周负相关的、与太阳黑子周由负相关向正相关过渡的，以及和太阳黑子周相位的小尺度磁元，探索太阳日冕自转与太阳各尺度磁结构之间的关系。
这项研究揭示了在太阳活动周不同阶段（相位），不同的磁结构在日冕大气自转时间变化中所起的作用。在太阳活动极大期，日冕等离子体大气自转的时间变化主要由与太阳黑子周负相关的小尺度磁元主导；而在太阳活动相对较弱时期，它由与太阳黑子周负相关和同相位的小尺度磁元共同作用控制。太阳活动越弱，与太阳黑子周同相位的小尺度磁元的作用越强。此研究还解释了以前日冕自转研究为什么会得到两种相互矛盾的结果，揭示了日冕大气比底层光球自转更快的物理机制。
该研究工作获得了国家自然科学基金项目、中国科学院战略先导科技专项、云南省杰出青年基金项目、云南省“兴滇英才支持计划”青年人才项目、中国科学院“西部之光”计划和空间天气学国家重点实验室专项研究基金资助。
图1 不同波长的太阳辐射谱线自转周期的时间变化