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    紫金山天文臺在太陽環形耀斑及其相關活動研究中取得進展

    2020-02-20 紫金山天文臺
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      太陽耀斑是太陽大氣中短時間內劇烈的能量釋放過程。環形耀斑(CRFcircular-ribbon flare)是TRACE太陽探測器于2009年發現的一種特殊耀斑,通常由一個圓形或橢圓形亮帶和內部致密的亮帶組成,具有特殊的磁拓撲結構。日冕暗化(coronal dimming)則是與太陽耀斑爆發相關的一種大尺度活動(范圍可達幾十到幾百兆米),表現為日冕極紫外和軟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,環形耀斑及其相關活動的研究也逐漸成為太陽物理領域一個熱點方向。

      中國科學院紫金山天文臺科研人員與國內同行合作,圍繞環形耀斑及其相關活動開展了深入系統的研究,在其色球蒸發、色球壓縮、準周期振蕩、能量分配、耀斑帶的延展運動等方面做出了一系列創新性成果。最近,基于太陽動力學天文臺(SDO)的大氣成像儀(AIA)和日震磁像儀(HMI)數據,他們詳細研究了一例與20151016日太陽上一個M級環形耀斑相關的遠端日冕暗化事件的演化過程:首先,在耀斑硬X射線峰值時刻前幾分鐘,出現僅在 AIA 131埃和171埃波段可見的小而弱的遠端日冕暗化(距離耀斑約240角秒);之后,長而窄的遠端日冕暗化在除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,整個過程持續了至少3小時。暗化面積在AIA 193埃達到約1.2萬平方兆米;暗化區域在171193埃的最大相對亮度降低分別約為90%80%;遠端日冕暗化與活動區之間由大尺度冕環相連接。

      基于該事件中日冕暗化出現在幾乎所有極紫外波段的事實,作者認為該日冕暗化的成因很可能是大尺度冕環膨脹導致的局地等離子體密度降低,而非溫度變化,至于大面積暗化區域物質的去向問題目前還是一個未解之謎,有待更多個例分析積累和大樣本統計研究去逐步揭開謎底。

      該研究結果發表于《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基金委重大基金、國際(地區)合作與交流項目、面上項目,中科院青促會,ASO-S衛星中科院戰略先導科技專項,澳門科技大學等的資助。

      論文鏈接

    1. 環形耀斑(CRF)引起遠端日冕暗化(dimming)的SDO/AIA 193埃圖像

    打印 責任編輯:葉瑞優
    • 理論物理所利用視界望遠鏡的偏振觀測探索軸子

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