磁场与耀斑：理解太阳活动区的复杂磁拓扑结构

黑子是太阳可见表面（光球层）上与强磁场相关的亮度降低区域。人们发现它们是与太阳耀斑相关的位置，当黑子磁场中储存的能量突然释放时就会发生耀斑。耀斑涉及的过程以及黑子磁场与耀斑之间的联系仍未被完全理解，本论文旨在更好地理解这些课题。利用 Hinode 航天器的高空间分辨率数据，研究了多个黑子区域的磁场演化。本论文提出的研究深入了解了耀斑区域的光球磁场和日冕磁场演化。在耀斑发生前仅几小时，观察到光球层中垂直场强、电流密度和场倾角向垂直方向显著增加，这比以前研究的时间尺度短得多。还首次发现了跨越磁中性线（通常被认为是耀斑的典型源区域）的场倾角空间变化。利用光球磁场数据作为边界条件，使用三维磁场外推方法研究了日冕磁场。观察到磁能和自由磁能在耀斑前几小时显著增加，并在随后减少，这与观察到的光球场参数变化趋势相似。如之前几项研究所预测，在耀斑后也探测到了部分 Taylor 弛豫的证据。本论文概述的结果表明，这一特定研究领域对于进一步加深我们对黑子磁性本质及其与耀斑过程联系的理解至关重要。