日冕物质抛射在内日球层中的传播

太阳日冕物质抛射（CME）是从日冕抛射出的大尺度等离子体和磁场，并在行星际空间中传播。CME 是地球空间天气灾害的最主要驱动因素，但支配其在日球层中传播的物理机制尚未被充分理解。这主要是由于以往观测的视场有限且具有天球平面投影的性质。2006 年 10 月发射的太阳 - 地球关系观测台（STEREO）任务旨在克服这些局限性。在本论文中，开发了一种利用 STEREO 对 CME 轨迹进行完整三维（3D）重建的方法。利用这些 3D 轨迹，推导出了不受投影效应影响的真实运动学参数。研究发现存在作用于行星际空间的太阳风（SW）阻力，表现为快速 CME 减速、慢速 CME 加速，均趋向于典型的太阳风速度。研究还发现，快速 CME 的阻力与 CME 和太阳风之间的速度差呈线性依赖关系，而慢速 CME 则呈二次依赖关系。这两种 CME 不同的阻力形式表明，导致其加速度的力可能有所不同。众所周知，CME 在穿过日冕和太阳风传播时会产生弓形激波。尽管此前已通过射电频段的辐射间接探测到 CME 驱动的激波，但由于其在光学波段的对比度较低，直接成像一直难以实现。利用 STEREO 观测数据，首次捕捉到了 CME 驱动激波从 8 R_Sun 传播至 120 R_Sun（0.5 AU）穿越行星际空间的图像。将这些观测结果与经验推导的关系式进行了比较，总体显示出良好的一致性。