日冕物质抛射（CME）是太阳上的大尺度爆发现象，伴随着大量的物质和能量释放，是空间天气预报的一个研究重点。行星际空间是CME吹袭地球的必经传输通道。CME在行星际空间传播的部分称为行星际CME(ICME)。在行星际空间传播期间，ICME可以与周围太阳风发生各种各样的相互作用过程,从而影响其到达地球的时间和强度等，因此对于行星际日冕物质抛射的模拟研究尤其重要。
由于行星际空间是超声速超阿尔芬速度区域, 大多模拟采用简单的解析flux rope模型来初始化CME, 但在该区域缺乏观测，ICME的参数（速度，密度，磁场，形状等）具有很大的不确定性。近日，实验室冯学尚研究员团队的张��副研究员等利用三维的行星际磁流体模式研究了2017年11月15 CME事件的行星际传播过程。并且比较了两种不同的ICME初始形状（ICME在行星际内边界处有压缩和无压缩）对1AU处模拟结果的影响。图1展示了ICME完全进入计算区域后洛伦兹力的初始分布，可以发现ICME在行星际内边界处有压缩时的洛伦兹力比较强。因此ICME在行星际内边界处有压缩时的传播速度要快。图2展示了ICME的高度随时间的演化，CASE-1代表ICME在行星际内边界处有压缩， CASE-2代表ICME在行星际内边界处无压缩，可以发现CASE-1 ICME和Liu et al. (2010) APJ利用三角分析所得到的结果较一致。因此，ICME在行星际内边界处有压缩所模拟的结果和观测更加吻合。这对于我们研究ICME和太阳风的相互作用过程有很大的意义，未来，我们将会进一步分析ICME的压缩比对模拟结果的影响，期望得到更加真实ICME初始形状。
该工作发表于The Astrophysical Journal,
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac0b3f/pdf
感谢国家自然科学基金等对本工作的资助。
图1 相对密度为0.8的ICME表面洛伦兹力的初始分布，蓝色的线磁场线，左边的图是ICME在行星际内边界处有压缩，右边的图是ICME在行星际内边界处无压缩
图2 ICME的高度随时间的演化，左边为两种不同的ICME初始形状模拟的结果，右边为Liu et al. 2010 APJ利用三角分析所得到的结果