冕流团块(streamer blob)等太阳风中广泛存在的小型密度扰动事件是在地球轨道附近可通过成像手段观测到的最小太阳风结构，通常被认为是追踪日冕及行星际慢太阳风传播演化的重要示踪载体。其中，部分小型扰动事件的起源与日冕物质抛射(CME)等行星际大尺度爆发现象存在关联，而此类受CME影响的扰动事件能否代表稳态背景太阳风、与宁静小型扰动事件存在何种动力学差异，尚缺乏系统性的定量分析。
近日，中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气全国重点实验室（以下简称天气室）沈芳研究员团队的特别研究助理吕韶昱博士，联合中国科学技术大学汪毓明教授、山东大学宋红强教授，利用STEREO双卫星COR2白光日冕仪观测数据，借助中科大团队研发的双视角三维重构算法——相关辅助重构技术(Correlation-Aided Reconstruction, CORAR)，完整追踪了2009年12月至2010年9月期间外日冕区域(距离日心约4-15倍太阳半径)中的小型密度扰动事件的传播演化过程(图1)。研究依据扰动轨迹与CME爆发的时空关联，将样本划分为“CME相关型”与“非CME相关型”两类，定量对比两类事件的径向速度、加速度等运动学参数的系统性区别。
图1 单例扰动事件的双星观测、高度与速度时序演化示意图。(a) & (b)：STEREO-A、STEREO-B双星日冕仪成像，黄色轮廓标记扰动本体；(c)：通过CORAR算法得到该事件随时间变化的径向高度、径向速度演化曲线，误差棒分别表征事件空间尺度和速度测量误差。
图2 两类扰动事件速度、加速度随日心距离的统计对比图。(a)：CME相关事件（红点）和非CME相关事件（蓝点）的传播速度-日心高度分布图，对应颜色的误差棒曲线分别展示两类事件在不同高度区间的速度中位值及10%、90%分位值。其他曲线或标注区域源自前人发现的太阳风扰动或出流的速度-距离关系。(b)：两类事件的加速度箱型图对比，其他曲线或标注区域源自前人对太阳风扰动或出流的加速度测量结果。
统计分析表明(图2)，在相同日心高度下，CME 相关扰动的整体流速显著高于非CME相关事件，且可在外日冕更远区域持续保持加速趋势。研究结果表明，CME爆发所引发的磁重联、等离子体拖拽等效应，可能是慢太阳风中高速小扰动结构的重要形成诱因。此类扰动受太阳爆发活动影响显著，无法代表稳态背景太阳风，不适宜作为太阳风长期演化的示踪物。同时，团队进一步探讨了调控两类扰动事件传播特征的相关因素：CME相关事件距离母CME爆发时间越近，速度和加速能力越强；而对于非CME相关事件，其日面源区环境(活动区/宁静冕流)会直接决定初始喷发动能，对其后续传播行为产生深远影响。该研究系统阐明了两类小型太阳风密度扰动事件的传播特征差异，可为解析位于亚阿芬过渡区的早期太阳风加速过程提供关键观测支撑。未来，依托小扰动轨迹反演的太阳风实测数据，可为日冕三维磁流体数值模拟提供有效约束，也为我国 “太阳环” 多卫星全景探测等未来空间观测任务奠定科学基础。
相关研究成果以“Variability in the Propagation Characteristics of Small Transients in the Near-Sun Solar Wind Identified by the CORAR Technique”为题发表于国际学术期刊The Astrophysical Journal，论文第一作者为空间中心天气室特别研究助理吕韶昱博士，通讯作者为沈芳研究员。研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、太阳活动与空间天气全国重点实验室专项、太空探源科学卫星计划、国家空间科学中心攀登计划等多项科研项目联合资助。
相关论文链接：
Lyu, S., Shen, F., Wang, Y., & Song, H. (2026). Variability in the Propagation Characteristics of Small Transients in the Near-Sun Solar Wind Identified by the CORAR Technique. The Astrophysical Journal, 1005(2), 192. doi:10.3847/1538-4357/ae7717