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云南天文台太阳针状体研究获得新进展
2023-01-10  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

  中国科学院云南天文台博士生段雅丹、导师申远灯研究员、合作者云南大学陈何超副研究员等人利用云南天文台的一米新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope,简称NVST)国际一流的色球高分辨能力,在国内首次对太阳巨型针状体足部的精细演化过程开展高质量的高分辨观测研究。该研究弥补了NVST对小尺度喷流活动的研究空白。研究成果于近日发表在国际著名期刊《天体物理学快报》(The Astrophysical Journal Letters)上。

  太阳针状体是色球中普遍存在的小尺度束状冷等离子体喷流现象,是色球大气的重要构成部分。研究针状体的触发机理,探究其在日冕加热问题中的潜在贡献,一直是国际太阳物理研究中的重要前沿科学问题。针状体的关键触发过程发生在小于(或接近)现有主流太阳望远镜分辨极限的空间尺度,因此针状体的起源机制至今仍存在争论,争论的焦点在于针状体由光球泄漏的P模波陡化后形成激波所驱动还是由太阳低层的磁场重联过程所驱动。

  太阳巨型针状体,顾名思义指空间尺度较大的色球针状体。由于巨型针状体的触发过程在观测中易于被当代太阳高分辨观测设备所分辨,开展巨型针状体的研究将有助于理解针状体的底部精细过程及针状体的驱动机制。

  研究人员发现在多组巨型针状体出现之前,其底部均出现增亮。通过美国过渡区成像光谱仪(Interface Region Imaging Spectrograph)的光谱诊断,证认了这些增亮由磁场重联引起。研究人员指出,巨型针状体与相关的增亮来自同一个重联过程,重联高度的增加导致从增亮到冷等离子体的喷射(巨型针状体)变化。此外,研究人员还发现巨型针状体与日冕喷流和/或针状体之间存在类似观测特征(如:旋转行为,等离子体喷射之前出现的亮斑和小暗条,以及磁通的浮现与对消)。他们的结果揭示并支持了自相似理论,即:不同空间的太阳喷硫活动可能都由共同的机制触发,他们认为这个机制极有可能是磁重联。

  该研究提供了巨型针状体起源于低层大气磁重联的有力观测证据,为理解针状体的驱动机制提供了重要的新线索,进一步加深了对多尺度时空下的太阳喷流活动形成机制之间异同的理解。

  该工作获得了国家自然科学基金,云南省杰出青年科学基金,国家重点研发计划,国家重点实验室专项科研基金等项目的支持。

 

  论文链接

 

图a展示了NVST Ha,AIA 1600,304,171波段观测到出现在巨型针状体底部的亮斑(Bp)以及光球磁通的变化。图b展示的是一个典型的巨型针状体,从黑色到红色的菱形代表巨型针状体底部亮斑的质心随时间移动的轨迹。图c展示的是巨型针状体的示意图。

 
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