日冕极紫外（EUV）波是由太阳爆发引起的扰动在日冕中传播的现象。对于大尺度EUV波，一般认为它是日冕物质抛射（CME）膨胀所驱动的快磁声波或激波在EUV波段的表现，反映相关波动在低日冕的性质。CME驱动的激波通常与太阳高能粒子（SEP）的加速、释放和分布密切相关，因此研究EUV波的性质有助于理解CME驱动激波以及相关SEP事件的空间天气效应。
EUV波的波前在低日冕通常是一个向前（即传播方向）倾斜的三维结构。确定其倾角，是获得波前在不同高度的速度、进而计算其马赫数的关键。沿着太阳日面边缘传播的EUV波，由于不受投影效应的影响，非常适合用于确定波前的形态和速度等参数。此前的研究表明，在驱动EUV波的CME膨胀减速或停止后，EUV波会与CME结构分离并继续自由传播。然而，对于能够长时间持续膨胀的CME，其伴随的EUV波是否也会与之分离，目前尚不清楚。此外，低日冕的EUV波往往与白光观测到的中高日冕中激波前缘相连。这一方面印证了EUV波是CME驱动激波在低日冕的对应，另一方面也反映了CME驱动激波在日冕中的整体形态。对于被大尺度冕洞传输的一类特殊EUV波，即使在传播到太阳另一侧后，它仍然与CME驱动的激波相连。这表明，在此类特殊事件中，CME驱动的激波在远距离传播后在低日冕仍未发生显著耗散。但是，对于未被大尺度冕洞传输的一般EUV波，在传播到太阳另一侧后，EUV波与CME驱动激波之间的连接性如何变化，目前尚无研究。而这一变化恰恰反映了CME驱动激波在低日冕的耗散特性，对于理解其对SEP的加速和释放过程具有重要意义。
空间中心天气室科研人员胡会东博士与合作者，从数十个大规模边缘EUV波事件中选取了六个典型样本，用以研究EUV波的传播特征。虽然这些EUV波所伴随的CME均产生于太阳边缘，但由于其驱动的激波都传播到了太阳另一侧，因此这些CME均被归类为360°的“全晕（Halo）”CME。通过分析太阳动力学天文台（SDO）的日面EUV数据和太阳和日球观测台（SOHO）的白光日冕仪成像，并利用边缘事件可排除投影效应的优势，该研究获得了以下主要结论：
图1. 五个EUV波事件的静态图像。(a)-(e) 展示EUV波前在早期具有明显的前倾。(f) 经过冕洞传输后的EUV波前的前倾更显著。
(1) EUV波在传播早期，其波前与CME外缘耦合，前倾角度可能主要取决于CME外缘磁力线的形态，而非低日冕的快磁声速或阿尔文速度随高度的增加（图1(a)-(e)）。此外，当EUV波被冕洞传输后自由传播，其波前倾角会显著增大（图1(f)）。这可以用快磁声速（或阿尔文速度）在低日冕随高度增加解释，即波前在更高位置传播更快，从而导致整体前倾，且倾角随传播距离增大而增加。
(2) 部分EUV波的速度仅在日冕底部因局部磁场结构而增加，在其他高度则变化不大。这表明，基于单视角观测很难准确确定在日面上传播的EUV波的速度及其对应高度。因此，在利用此速度反演日冕磁场强度等日冕参数时需谨慎。
(3) 在两个事件中，EUV波在整个传播过程中都未与其驱动的CME发生分离。这表明对于这些事件，持续膨胀的CME可能在EUV波传播的全过程中为其持续提供能量。
(4) 对于未被冕洞传输的一般EUV波事件，其伴随的CME驱动激波在传播至太阳另一侧后，会与EUV波断开连接。这说明在无冕洞传输的情况下，激波的低日冕部分在到达太阳背面后已经耗散，并最终导致其封闭形态瓦解。这一过程反映了激波对SEP加速能力的变化。
图2. 六个事件中EUV波前、CME边缘和白光激波侧翼的位置角。图中白线标示爆发源区的位置角；蓝绿色线代表EUV波前消失时的位置角；粉色虚线表示EUV波前消失时CME边缘大致所在的位置角；粉色实线则指示白光观测到的CME驱动激波侧翼所到达的最远位置角。
本工作基于多样本分析，对日冕EUV波进行了系统性研究。该研究促进了对EUV波及其伴随的CME驱动激波的全面认识，具体体现在：阐明了EUV波前的形态与倾角所反映的物理性质及其对确定波前速度的影响，而波前速度的准确性决定了基于此反演的日冕磁场或密度的可靠性；揭示了CME外缘与EUV波前之间的耦合，反映了膨胀中的CME为后者持续供能的过程；进一步明晰了白光观测到的CME驱动激波与EUV波的连接特征，这反映了激波在低日冕的耗散情况。
相关结果发表于《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）。论文的全部作者是（未按署名顺序）：国家空间科学中心胡会东、刘颍和王瑞，航天工程大学朱蓓，湖南工商大学陈冲，和中国气象局赵晓威。本工作得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划和全国重点实验室专项基金的支持。
详细内容请见：Hu H, Zhu B, Liu Y D, Chong C, Wang R, Zhao X. Limb Observations of Global Solar Coronal Extreme-ultraviolet Wavefronts: The Inclination, Kinematics, Coupling with the Expanding Coronal Mass Ejections, and Connection with the Coronal Mass Ejection Driven Shocks[J]. The Astrophysical Journal, 2024, 976(1): 9. DOI：https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad7ead