日冕物质抛射

　　定义

　　日冕物质抛射是指大规模的太阳物质离开太阳进入到宇宙空间的现象。日冕物质抛射的英文缩写为（CME）。CME的速度范围为几十公里到超过3000公里/秒。

　　物理特性

　　典型的日冕物质抛射结构可以分成三部分，包含一个低电子密度洞、嵌入在洞内高密度的核（主体，在日冕仪的影像中呈现明亮的区域和一个明亮的前沿。其结构明显，许多的日冕物质抛射都欠缺其中一项元素，或甚至三项都没有。

　　2006年日全食时的日冕。因在太阳极小期之前不久，辐射主要在太阳的赤道平面上向外传播。摄影Ralf Künnemann

　　大多数的日冕物质抛射都来自活动区（黑子群与经常伴随的耀斑）。这些区域的磁场线是封闭的，磁场的力量大到足以抑制等离子体活动；日冕物质抛射必需打开这些磁场线──至少也要局部的──才能逃逸至太空。有时日冕物质抛射也会来自太阳宁静的区域（虽然在许多情况下安静的区域在最近曾活跃过）。在太阳极小期，日冕物质抛射主要出现在太阳磁赤道的日冕环流带中，在太阳极大期时则来自活动区，在纬度的分布上是较均匀。

　　日冕物质抛射的速度范围从20公里秒-1至2,700公里秒-1，平均速度是489公里秒-1（依据SOHO的LASCO在1996年至2003年测量）。以日冕仪的影像为基础的平均质量为1.6×1015克。由于日冕仪的影像的测量本质是二维空间，这只是质量下限。抛射的频率与太阳周期有关从太阳极小期的隔天一次到太阳极大期的每天5至6次。这些数值也是下限，因为在太阳背向地球那一侧的日冕物质抛射是不可能被日冕仪探测到的。

　　目前所知的日冕物质抛射的运动学显示，日冕物质抛射在开始前期加速度的特征是缓慢的上升运动，随后的期间以很快的加速度脱离太阳，直到达到接近恒定的速度。有些像“气球”（通常是速度最慢的）的日冕物质抛射缺乏这三个阶段的演变，反而是在飞行的过程中缓慢和持续的加速。相同的是，日冕物质抛射都有明确的定义的加速阶段，但通常都欠缺前加速度阶段（或许未被观测到）。

　　与其他太阳现象的关联

　　日冕物质抛射经常与其他的太阳活动现象联系在一起，值得注意的有

　　耀斑

　　日珥爆发和X射线缠绕（sigmoid）

　　日冕昏暗（在太阳表面长时期的亮度衰减）

　　极紫外影像望远镜（EIT）和莫尔顿波

　　日冕波动（来自喷发地点的明亮扩散前缘）

　　驻地喷发拱（post-eruptive arcades）

　　日冕物质抛射与这些现象的联系是很普通的，还没有被充分的了解。例如，日冕物质抛射和耀斑最初被认为是直接相关联的，耀斑驱动着日冕物质抛射，只有60%的耀斑（M极和更强的）才和日冕物质抛射有关联 ；相似的，许多日冕物质抛射与耀斑无关。现在认为日冕物质抛射和耀斑是由共同的原成因造成的（日冕物质抛射加速度的峰值与耀斑辐射的峰值经常是一致的）。一般而言这些现象（包括日冕物质抛射）都被认为是磁场结构大规模变动的结果。

　　日冕物质抛射的模式

　　起初，认为日冕物质抛射被爆发耀斑的热所驱动，很明显的有许多日冕物质抛射并未与耀斑联系在一起，并且日冕物质抛射几乎都是在耀斑出现之前就已开始。由于日冕物质抛射发生在太阳的日冕（由磁能主导）之中，其能量来源一定在磁场中。只有耀斑能提供足够的热能驱动日冕物质抛射，而且无论如何耀斑也是从磁场中获得能量。

　　因为日冕物质抛射的能量是如此的高，它不太可能由光球中涌现的磁场能量直接来驱动（虽然这还是其中的一种可能），多数日冕物质抛射模型都假设储存在日冕磁场内的能量在一段稳定的时期后，因为一些磁场中因不稳定或是失去平衡而突然被释放出来。目前对于释放的正确机制仍没有一致见解，而且目前的观测也不足以对这些模型做适当的规范。

　　行星际的日冕物质抛射

　　日冕物质抛射通常在1至5天内就会从太阳抵达地球。在传播过程中日冕物质抛射会与太阳风和行星际磁场产生相互作用。其结果是，慢速的日冕物质抛射会被太阳风加速至接近太阳风的速度，而快速（速度超过500公里秒-1）的日冕物质抛射则会产生激波。这些激波发生在日冕物质抛射的速度在太阳风的框架内移动的速度比当地的磁声波快的地区，这些激波层经被日冕仪直接观测到。在日冕会释放出第二型的无线电爆发，它们的形成有时低于2Rs（太阳半径），它们也与太阳高能粒子的加速有关。

　　STEREO任务

　　在2006年10月25日，NASA发射了STEREO卫星，两艘几乎一模一样的太空船，相隔开足够远的距离，能够在轨道上观测到日冕物质抛射的立体影像，和进行其它太阳活动现像的测量。这两艘太空船各在地球前方与后方，与太阳的距离和地球相似。它们之间的距离将会逐渐的增加，大约在4年之后会在轨道上相对的位置上（相距180度）。

　　大众文化

　　在麦可·克莱顿的长篇小说刚果中，太阳质量抛射打断了刚果研究小组的电脑将资料从卫星传回休斯顿的传输作业。第二型的无线电辐射是1996年，完美艺术团体假情报的记录和展览，用来布置看台和通道的“星门”LP和CD的主题（参考假情报 (艺术和音乐计划)条目）。 他也出现在亚特兰提斯剧情的星门的回响中，这是特别巨大的日冕物质抛射。