一场发生在2024年10月的特大地磁暴事件，其背后的物理机制与双日冕物质抛射（CME）的相互作用过程，近日被科研团队通过多维度观测手段成功解析。该研究结合卫星观测数据与理论模型，首次为极端空间天气事件的成因提供了直接成像证据，并揭示了双CME结构对地磁效应评估的关键影响。
据研究团队介绍，此次磁暴的源头可追溯至太阳活动区AR 13848。2024年10月9日，该区域爆发X1.8级耀斑，引发强烈地磁扰动及第25太阳活动周最强质子事件。传统自动识别程序曾将此次爆发定性为单一全晕状CME，但原位探测数据显示，实际存在两个CME的相互作用特征。这一矛盾促使科研人员重新审视源区CME的真实结构。
通过“夸父一号”卫星搭载的莱曼阿尔法日冕仪，研究团队填补了极紫外成像与常规白光日冕仪的观测空白，首次捕捉到两次独立CME的演化过程。结合太阳轨道飞行器的全日成像仪观测，科研人员发现，耀斑爆发前，一条跨活动区的大尺度暗条已发生重联并缓慢抬升，其空间运动与活动区冕环扩张相互独立，表明两者分属不同爆发单元。这一发现为双CME结构的存在提供了关键证据。
进一步分析显示，两个CME在视场中近乎交叠，其早期相互作用显著改变了宏观形态。研究团队采用球形激波拟合法反演两者的共同激波面，估算出激波的线性传播速度约为1730公里/秒。原位测量数据则显示，两颗不同角度的观测卫星均记录到前方CME磁场显著增强，符合相互作用区磁场压缩特征。其中一颗卫星测得较强南向磁场分量，与磁暴环电流指数快速下降相关；另一颗卫星虽磁场更强，但因缺乏南向分量，预估磁暴环电流指数仅约-100纳特斯拉。这一对比表明，CME夹角偏离会显著影响地磁效应的评估结果。
研究还发现，后方CME的手性与磁轴指向与源区活动区CME一致，而前方CME磁轴则与暗条存在较大偏差。科研人员推测，这种偏差可能与暗条在行星际空间的扭折不稳定性或后方CME的挤压作用有关。相关数值模拟进一步印证了相互作用后磁场连通性的复杂化，为理解双CME的演化机制提供了理论支持。
此次研究通过整合多源遥感数据与原位探测资料，首次厘清了特大地磁暴的双CME源区结构及其行星际相互作用过程。相关成果不仅为极端空间天气事件的预报提供了新的观测约束，也为完善太阳活动与地磁扰动之间的关联模型奠定了基础。
