云南天文臺在太陽大氣波動研究方面獲進(jìn)展
中國科學(xué)院云南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地研究人員利用一米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡(NVST)并結(jié)合其他地面和空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),針對太陽大氣中準(zhǔn)周期快摸波列的產(chǎn)生過程以及運(yùn)動學(xué)特征進(jìn)行研究,進(jìn)一步揭示了準(zhǔn)周期快摸波列的形成物理機(jī)制。相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在《天體物理學(xué)快報》(The Astrophysical Journal Letters)上,該項(xiàng)研究工作主要由王金成助理研究員和閆曉理研究員等人合作完成。?
太陽上各種各樣的爆發(fā)活動往往會對太陽大氣產(chǎn)生重要的影響,例如,形成日冕暗區(qū)、導(dǎo)致太陽大氣磁場的重組、黑子運(yùn)動的反轉(zhuǎn)以及引發(fā)大尺度太陽大氣波動等。對于太陽大氣波動的研究,不僅有助于進(jìn)一步理解太陽大氣波動的物理本質(zhì),而且有利于理解太陽爆發(fā)活動。同時,通過太陽大氣波動的內(nèi)在性質(zhì),可診斷太陽大氣上一些重要物理參數(shù)(如太陽大氣磁場)。?
日冕準(zhǔn)周期快摸波列是太陽爆發(fā)活動期間存在多個波前間歇性向外傳播的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一般會在極紫外波段的圖像彰顯出來。它們的傳播速度可達(dá)500至2000公里每秒,且可出現(xiàn)在日冕物質(zhì)拋射泡的前端或后端。到目前為止,它們的激發(fā)機(jī)制仍然存在很大的爭議。一方面,有學(xué)者認(rèn)為它們是由太陽爆發(fā)活動中間歇性的磁重聯(lián)所激發(fā);另一方面,有學(xué)者認(rèn)為它們是連續(xù)的磁聲波遇到波導(dǎo)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生色散的結(jié)果。因此,需要更多的觀測證據(jù)來解決日冕準(zhǔn)周期快摸波列的形成問題。?
利用NVST以及其他望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),王金成及其合作者詳細(xì)研究了發(fā)生在2017年9月12日的兩個同源日冕準(zhǔn)周期快摸波列。研究者發(fā)現(xiàn)這兩個同源日冕準(zhǔn)周期快摸波列是由兩次的同源小尺度暗條爆發(fā)所產(chǎn)生的。它們的傳播速度可達(dá)800公里每秒以上,周期分別約59秒和37、70秒。通過小波分析方法,發(fā)現(xiàn)這兩個同源日冕準(zhǔn)周期快摸波列與源區(qū)的高溫極紫外波段的峰值存在著極其密切的聯(lián)系。在出現(xiàn)準(zhǔn)周期波列期間,高溫極紫外的峰值輻射出現(xiàn)明顯的震蕩,這表明它們具有共同的激發(fā)機(jī)理。且發(fā)現(xiàn)這些高溫極紫外波段的峰值輻射主要來自耀斑環(huán)的足點(diǎn)處。因此,研究者斷定這兩個同源準(zhǔn)周期快摸波列是由耀斑磁重聯(lián)所激發(fā),其激發(fā)過程和磁場重聯(lián)的出流有著非常大的關(guān)系。?
該項(xiàng)研究獲得了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、云南省太陽物理和空間科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國科學(xué)院西部之光人才項(xiàng)目、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃項(xiàng)目以及科技部重大項(xiàng)目的支持。?
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上圖展示了小尺度暗條爆發(fā)引發(fā)大尺度日冕準(zhǔn)周期波列的過程