近日，中國科學(xué)院近代物理研究所原子物理中心科研人員及合作者，在日冕物質(zhì)拋射電荷交換量子態(tài)精確測量方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果于3月18日發(fā)表在美國天體物理重要期刊The Astrophysical Journal Supplement Series 277,35(2025)上。

日冕物質(zhì)拋射是太陽劇烈活動(dòng)導(dǎo)致的大規(guī)模帶電離子物質(zhì)和能量釋放的極端空間天氣現(xiàn)象，會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的地磁暴，嚴(yán)重影響衛(wèi)星通信、導(dǎo)航系統(tǒng)和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。長期以來，由于缺乏精確的原子數(shù)據(jù)，認(rèn)知日冕拋射的帶電離子對日地系統(tǒng)空間天氣的影響面臨巨大挑戰(zhàn)。

為了解決這一難題，研究團(tuán)隊(duì)基于320kV高電荷態(tài)離子綜合研究平臺(tái)高分辨反應(yīng)顯微成像譜儀，通過精確測量氮離子（N⁵⁺）與氦原子（He）碰撞過程中的量子態(tài)分布，首次獲得了日冕物質(zhì)拋射中極紫外發(fā)射（EUV）的光譜特征，包括譜線強(qiáng)度比例和能量變化規(guī)律。與傳統(tǒng)方法相比，這種新方法顯著提高了EUV譜線精度，為研究太陽爆發(fā)活動(dòng)提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

該方法及精確數(shù)據(jù)還可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，如武器物理研究、核爆監(jiān)測、天體噴流沖擊波演化、等離子聚變等極端物態(tài)的診斷和建模。

該研究工作由中國科學(xué)院近代物理研究所主導(dǎo)，聯(lián)合荷蘭空間研究所、以色列理工大學(xué)共同完成。論文第一作者為近代物理所博士生朱旭斌，近代物理所張瑞田研究員為通訊作者。

該研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金以及以色列聚變基金的支持。

論文鏈接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/adb72a/pdf

圖：(a-b) 實(shí)驗(yàn)所得N⁵⁺與He電荷交換EUV譜線和線強(qiáng)比；(c) 日冕物質(zhì)拋射示意圖

（原子分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)室??? 供稿）