磁通量绳是一种空间等离子体结构，其特点是其螺旋磁场线的配置，长期以来一直是太阳物理学研究的对象。依据尺度的不同，磁通量绳可分为大尺度磁通量绳，即磁云，和小尺度磁通量绳（小磁绳）。长期以来，小磁绳是否与磁云同源一直是一个热门话题。部分学者认为小磁绳是通过行星际空间中日球层电流片附近的磁重联过程产生的，与磁云起源不同；而另一部分学者则认为小磁绳与磁云均源自于太阳爆发。近日，团队成员徐孟娇、申成龙、汪毓明等与美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校的胡强教授展开合作，利用离子电荷态、双向电子流分布等磁云的判定指标，对小磁绳进行了分析。结果表明，绝大多数地球附近的小磁绳不具备磁云的典型特征，其起源大概率与磁云不同。该工作进一步加深了对小磁绳起源的认识，也为进一步认证行星空间环境中各种扰动的起源等提供了基础。

本工作对ACE卫星1998至2015年观测的小磁绳展开了分析，发现其中9%的小磁绳位于行星际日冕物质抛射（ICME）内，这些位于ICME中的小磁绳主要来自太阳爆发，与磁云起源相同，只是小磁绳的检测和磁云的识别关注的尺度不同，且存在部分磁云在传播过程中与背景太阳风发生相互作用被侵蚀成小尺度结构的可能性。

图1 不同类型小磁绳中铁电荷态的分布情况

铁的电荷态在行星际空间中是“冻结”的。高铁电荷态（Q_Fe≥12）代表存在耀斑加热过程，因此被认为是磁绳源于太阳爆发的重要依据。对ICME外部的小磁绳研究发现，只有约5%的小磁绳具有高铁电荷态，这一比例远低于ICME内部的小磁绳/磁云（图1）。

若磁绳具有明显的双向电子流特征，那么意味着其磁力线的足点附着在太阳表面，即磁绳源于太阳爆发。本工作开发了一种基于高斯拟合自动识别双向电子流的方法（图2），发现ICME外部的小磁绳中双向电子流的比例仅为20%左右，表明大部分ICME外部的小磁绳没有明显的双向电子流特征。

图2. 双向电子流判定方法示例 

本工作从多角度对比了ICME内、外部的小磁绳，展示了小磁绳与磁云之间的区别，发表于国际权威学术期刊The Astrophysical Journal 上, 论文第一作者是博士后徐孟娇，通讯作者是申成龙教授。该成果获得了中国科学院战略性先导科技专项（XDB41030100），国家自然科学基金项目（42004143, 41822405,41774181 41774178, 41904151）等项目支持。

论文信息：Xu, M., Shen, C., Hu, Q., Wang, Y., & Chi, Y. 2020, The Astrophysical Journal, 904, 122,doi: 10.3847/1538-4357/abbe21 

参考文献：Hu, Q., Zheng, J., Chen, Y., le Roux, J., & Zhao, L. 2018, ApJS, 239, 12