
紫金山天文臺在太陽環(huán)形耀斑及其相關(guān)活動研究中取得進(jìn)展
| 來源:紫金山天文臺【字號:大 中 小】
太陽耀斑是太陽大氣中短時(shí)間內(nèi)劇烈的能量釋放過程。環(huán)形耀斑(CRF:circular-ribbon flare)是TRACE太陽探測器于2009年發(fā)現(xiàn)的一種特殊耀斑,通常由一個(gè)圓形或橢圓形亮帶和內(nèi)部致密的亮帶組成,具有特殊的磁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。日冕暗化(coronal dimming)則是與太陽耀斑爆發(fā)相關(guān)的一種大尺度活動(范圍可達(dá)幾十到幾百兆米),表現(xiàn)為日冕極紫外和軟X射線波段輻射的快速降低。隨著高分辨率觀測資料的不斷積累,環(huán)形耀斑及其相關(guān)活動的研究也逐漸成為太陽物理領(lǐng)域一個(gè)熱點(diǎn)方向。
中國科學(xué)院紫金山天文臺科研人員與國內(nèi)同行合作,圍繞環(huán)形耀斑及其相關(guān)活動開展了深入系統(tǒng)的研究,在其色球蒸發(fā)、色球壓縮、準(zhǔn)周期振蕩、能量分配、耀斑帶的延展運(yùn)動等方面做出了一系列創(chuàng)新性成果。最近,基于太陽動力學(xué)天文臺(SDO)的大氣成像儀(AIA)和日震磁像儀(HMI)數(shù)據(jù),他們詳細(xì)研究了一例與2015年10月16日太陽上一個(gè)M級環(huán)形耀斑相關(guān)的遠(yuǎn)端日冕暗化事件的演化過程:首先,在耀斑硬X射線峰值時(shí)刻前幾分鐘,出現(xiàn)僅在 AIA 131埃和171埃波段可見的小而弱的遠(yuǎn)端日冕暗化(距離耀斑約240角秒);之后,長而窄的遠(yuǎn)端日冕暗化在除AIA 304埃以外的其他所有極紫外波段變得明顯,而耀斑區(qū)域本身并沒有明顯變化;大面積的暗化逐步向東南方向延伸,面積緩慢增加(見圖1);最后,暗化面積逐漸縮小,整個(gè)過程持續(xù)了至少3小時(shí)。暗化面積在AIA 193埃達(dá)到約1.2萬平方兆米;暗化區(qū)域在171和193埃的最大相對亮度降低分別約為90%和80%;遠(yuǎn)端日冕暗化與活動區(qū)之間由大尺度冕環(huán)相連接。
基于該事件中日冕暗化出現(xiàn)在幾乎所有極紫外波段的事實(shí),作者認(rèn)為該日冕暗化的成因很可能是大尺度冕環(huán)膨脹導(dǎo)致的局地等離子體密度降低,而非溫度變化,至于大面積暗化區(qū)域物質(zhì)的去向問題目前還是一個(gè)未解之謎,有待更多個(gè)例分析積累和大樣本統(tǒng)計(jì)研究去逐步揭開謎底。
該研究結(jié)果發(fā)表于《天文與天體物理》雜志(Astronomy & Astrophysics 633 (2020) A142)。該工作得到國家自然科學(xué)基金委重大基金、國際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目、面上項(xiàng)目,中科院青促會,ASO-S衛(wèi)星中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(xiàng),澳門科技大學(xué)等的資助。

圖1. 環(huán)形耀斑(CRF)引起遠(yuǎn)端日冕暗化(dimming)的SDO/AIA 193埃圖像
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號-1 京公網(wǎng)安備110402500047號 網(wǎng)站標(biāo)識碼bm48000027