太阳的磁绳暗条和一个Ⅲb级耀斑

2000年9月14－18日在紫金山天文台赣榆观测站观测到太阳上有一个中小型活动区，黑子面积不大，但有一个奇特的活动区暗条，16日产生了一个Ⅲb级耀斑，有较强的地球物理效应。计算该区的磁结构，结果发现此磁绳状暗条与磁中性线附近低磁弧系相关，磁场在磁绳附近有强剪切，QSL分析显示三维磁重联能够在暗条附近出现，这可解释大耀斑的形成。     

1989年7月5日耀斑活动区的磁场特征

本文详细分析了1989年7月5日有连续发射的耀斑对应的活动区磁场。得出:磁场强度和黑子面积分布都有“前导大后随小”的特征;两异极黑子挤压位置的中性线呈“V”形;产生连续发射的四个耀斑核,除一个位于宁静背景上外,其余三个均位于中性线两侧;连续发射最明显的B点耀斑核位于磁剪切和磁挤压的交点以及磁场梯度最大(0.52高斯公里~(-1))的位置上。     

1984年2月25日日面大耀斑光学特性

1984年2月25日,日面爆发了一个高能大耀斑。我们取得了该耀斑过程的光球黑子活动区强磁场以及黑子、H_α色球等光学资料。分析表明:1.这种高能大耀斑是产生在有黑子剪切运动、新浮磁流和磁场梯度大的磁中性线(H_n=0)两侧;2.耀斑发展到极大前后,不但会掩盖部分后随黑子半影,而且还会进一步掩盖这些后随黑子本影;3.在高能大耀斑爆发过程中,相应的光球黑子活动区的强磁场会出现变化,磁通量增长率为1.0×10~8韦伯/秒,磁场梯度最大为0.2高斯/公里;4.黑子间的相对运动速度最大可达0.3公里/秒。     

1989年1月14日AR5312活动区中的耀斑和磁场的关系(英文)

1989年1月14日AR5312(怀柔编号89009)活动区,产生了一个2B级耀斑。该活动区经纬度为L306、S32,黑子群磁场分类为δ型。耀斑开始时间为0202UT,结束为0534UT,持续了3个多小时。北京天文台磁场望远镜,得到了一系列较完整的高分辨磁场及速度场资料,包括光球5324A的矢量磁场图和色球4861A的纵向磁场图(图1、2)。从耀斑前后的磁图得到以下结果: 1、耀斑初始亮点位于纵向磁场中性线附近高度剪切区域(见图1B区)、新浮磁流区(图2D区)以及双极磁结构对消区。前两种区域均能形成电流片,并且引起磁流体不稳定性,从而激发耀斑,但对消区和耀斑的关系不是很清楚,有待于理论工作者进一步探讨。 2、耀斑极大时间过后,光球和色球H_(11)=0线附近纵场梯度均有明显下降。 3、在强剪切区域(图1B区),5324A横向磁场和H_(11)=0线之间的夹角在耀斑极大时间过后有明显增大,该现象表明磁能释放后,磁场剪切缓解。 4、耀斑初始亮点产生后磁场高度剪切区、新浮磁流区和双极对消区,其触发耀斑的作用和周围的磁场环境有密切关系,特别是象具有磁海湾结构这样的活动区,似乎更容易产生耀斑。 5. 该活动区色球磁场位形,较光球磁场位形复杂,主要表现在:色球的纵场出现了一些磁弧岛结构,其原因可能是光球之上的磁力线高度剪切区及扭绞所致。0411     

大型太阳活动区磁场的一个模型

用时间缓变的非线性无力场模拟超级活动区（弧岛式大型δ黑子）的磁场位形。这个复杂磁场包含了向量磁场的主要观测特征：正负磁流极端不平衡性（正负磁流之比为１：６）,Ｕ形磁反变线,局域磁场的二极子、四极子差异性。模拟结果厅用来解释一些观测结果：（１）大耀斑主要产生在Ｕ形中性线的磁性混杂区或四极子区（２）Ｕ形反变线的准双极性区几乎没有大耀斑很小。（３）活动区内部的大型旋转运动和磁沲运动会导致四极子场磁拓扑分     

无黑子区的耀斑

本文分析了廿一周峰年期间云南天文台观测到的廿个无黑子区耀斑,得到如下结果: 1.无黑子区耀斑的一般特征是:1) 无黑子区耀斑的自然产率约3％,2) 其卡林顿经度分布有向东飘移的趋势,3) 无黑子区的耀斑多为低能耀斑,4) 无黑子区耀斑产生的背景条件和黑子区耀斑一样,必须在耀斑区的太阳大气中存在异极性磁场结构。无黑子区耀斑都发生在沿大尺度磁场中性线(H_=0)延伸的暗条两侧或其附近。 2.在耀斑前,由于磁场的扰动,使被浮托在H_=0线上的宁静暗条在耀斑前几小时到一两天激活,临近耀斑位置的一段暗条先是发展增大,同时伴随着谱斑增亮,在耀斑爆发前几分钟或与耀斑发展的同时,该暗条迅速衰减乃至完全消失。与此同时,有的无黑子活动区的可见纤维与暗条的交角由大变小,表明活动区所受的力由挤压力逐渐转化为剪切力。本文还粗略地估计了无黑子区耀斑的能量。     

1980年10月15日产生在小黑子区的3级大耀斑

本文对1980年10月15日产生在小黑子区的3级大耀斑作了详细的形态分析,,结果表明:1)耀斑无闪相,耀斑的最大强度为周围来扰区的2.4倍。2)耀斑有M带结构,双带的分离速度为5公里/秒。3)和耀斑有关的暗条位于大尺度磁场的极性分界线上,它在耀斑前和耀斑期间有明显变化,最终全部消失。4)耀斑的微波爆发增量小,上升下降缓慢,米波段有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型爆发。5)耀斑的x射线辐射引起电离层2级骚扰(SLD)。耀斑无地磁暴对应。6)产生耀斑的活动区在日面存在3周,耀斑产生在活动区的衰亡阶段。以上结果基本与文献相同。 在本文的最后一节,对无黑子或小黑子区的耀斑形成作了简短的讨论,指出由日珥物质下落形成大耀斑所遇到的能量亏缺;日珥物质下落形成的激波,由于磁场的存在而强度削弱,磁场不能通过激波转化为辐射能;无黑子(或小黑子)区的耀斑的形成,在机理上可能与黑子区形成的耀斑类同。     

1980年11月第569号黑子群和耀斑的形态研究

本文对云台编号569黑子群(Boulder2776)80、11、1—80、11、13的黑子、磁中性线、耀斑、x射线、射电爆发等活动现象进行了描述和统计,结果表明该活动区老黑子群纵场中性线西侧新浮磁通量的发展,它的S极性区域向西老场N极区不断扩展,对该活动区一系列相似耀斑的爆发有着直接影响,并且当这些掩盖新浮磁通量的S极性黑子时对应x事件的比率增大。     

太阳活动区的磁场观测

我们利用北京天文台太阳磁场望远镜在1983年投入试观测期间取得的资料,对该年6月份的一群黑子的磁场以及耀斑作了综合分析,得到一些结论。以光球纵场为边界条件,计算了常α无力场。根据挤压无力场耀斑模式,我们认为耀斑爆发的能量,来自异极性黑子的相互靠近。磁中性线的扭曲程度,反映了无力场的状态。     

耀斑前低磁弧中耀斑能量的建立和非线性无力磁场

本文试图推广B.C.Low(刘文才)的关于非线性无力磁场的工作并用来解释耀斑前中性线两侧磁场梯度的增加,中性线上暗条的形成和耀斑前X射线和远紫外线照片上的低磁弧现象。同时预言耀斑中高能现象的爆发源高度随能谱变硬而下降。     

关于耀斑起因问题

根据半年多用高时间分辨率和高空间分辨率的光球观测监视太阳活动区的结果,我们以三组和耀斑有关的光球变化照片来表明耀斑过程中有能量从光球下层快速出来,表现形式为从黑子本影“抛出”磁场和黑子群内白光辐射增强,它们足以供给10~(31)—10~(32)尔格大耀斑的能量。耀斑前后及耀斑过程活动区光球变化在空间、时间和现象本身的多样性是造成复杂的耀斑现象的根本原因。从光球下层快速出来的能流在水平方向有明显的动力学效应,它使在其通道上的小黑子变形、瓦解、甚至在几分钟至几小时内消失。     

质子耀斑与黑子磁场结构之间的关系

将黑子群磁场结构简单地分为两类:一类为正常的,另一为“异常”的.所谓正常磁结构指的是黑子群具有熟知的正常偶极群的典型特征——前导黑子在低纬,全群大致沿赤道方向排列,其极性与所在半球按规则应有的极性相同;“异常”磁结构指黑子群具有与正常磁结构不同的异常特征.对20周(1964.10—1972.12)期间质子耀斑的研究表明:85%的质子耀斑在它发生的前1～3天,对应黑子群磁场结构为“异常”的.在1969～1970年间“异常”磁结构黑子群占黑子群总数的14%.而磁结构复杂的 A 结构、δ型虽有较高的质子耀斑产率,但它们只占有12%和46%的质子耀斑.因此,区分出“异常”磁结构黑子群对质子耀斑的预报和机制研究可能是有意义的.     

1981年4月1日日面4N耀斑环系的光学前兆与活动特征

根据云南天文台太阳色球H_α和相应的光球黑子观测以及磁场测量,并结合有关X—ray资料等,对1981年4月1日日面4N大耀斑进行了部份测量和分析。结果表明,该耀斑为环系;光球浮现磁流和黑子扭曲、挤压和剪切运动是触发该耀斑的直接原因。而活动的黑子光桥又是浮现磁流的一种重要标志;耀斑环或带与磁场位形密切相关;耀斑后在运动空间原位置处光球又浮现出部份磁流;卵形暗条内预示能爆发大耀斑。     

太阳NOAA6891活动区磁中性线的分析

太阳活动高产区NOAA6891是一个岛型δ黑子，它有5条中性线，表现出不同的性质．其中第3条的横场比较弱，但是由于有剪切，所以有耀斑活动．而第2条中性线的横场较大，剪切得非常厉害，所以在这个区域产生了大量的耀斑，包括2个白光耀斑．正因为如此，所以要对磁场作三维分析，其中用磁场拓扑界面来分析是一种好的途径．     

活动区NOAA 6891的耀斑分析

本文分析了１９９１年１０月的一个大δ型活动区的黑子演化和耀斑产生的位置及可能原因，发现该活动区８９％的耀斑产在两个磁中性线旁，两磁中性线处皆有较大的磁横场和剪切。在Ｈα中一中性线处观测到暗条由于黑子的挤压运动而变得剪切成“Ω”型；另一中性线处观测到纤维束较大的变化，有时明显能观测到磁绳结构。     

AR5395:精细结构,磁剪切和耀斑

用26cm太阳望远镜的高分辨光球色球照片和北京夭文台怀柔站的太阳磁图证认出AR5395活动区中5段剪切的磁极性反转线(中性线)。考察这些线段与黑子精细结构,活动区暗条以及耀斑活动之间的关系。结果表明,多数观测到的耀斑发生在磁剪切     

准开放磁场线区域模型

为了解释日冕中高能电子束和太阳耀斑中的快速过程,本文提出在活动区双极黑子上空存在一个准开放磁场线区域的定性模型。如图1所示,准开放磁场线区域被确定在开放磁场线下面和耀斑环顶部之间。 由于那里的快速磁重联或撕裂、爆炸式的能量释放引起了区域性的等离子体加速。那些被加速到10—100keV的高能电子束沿着开放的磁场线从太阳大气等离子体逃逸到行星际等离子体中。在每个连续的高度上将产生朗缪尔波等离子体辐射。朗缪尔波同低     

1981年5月16日耀斑中的环弧系

本文研究了1981年5月16日质子耀斑中环弧系内的物质运动,环的形状大小以及在耀斑发展过程中双带走向和形状变化。结果表明:H_α环的一对足点都位于H_α亮带的内侧;在H_α环中环体两侧的物质都处于下落状态;在日面上看到的H_α亮环可能是亮带内边缘迅速膨胀的结果;耀斑前暗条最初不稳定的位置正是环弧系中环与纵向磁场中性线剪切最大的位置,也正是环面与太阳表面倾斜最大的地方;耀斑初始亮带走向与后期亮带的走向有一明显的交角,这可能是新磁流在日冕下层影响磁中性线走向的结果,并可能是该耀斑能量的一个重要的来源。     

活动区形态发展与耀斑的关系

本文收集了1980年5月下旬从日面东边缘转出的三个活动区的有关形态资料和对应耀斑活动,分析得到结论如下:1.H_α单色像中出现的低磁弧是活动区迅速发展的重要标志。2.光球下面的扰动引起的黑子运动使磁流管扭曲是储能的重要条件。如果缺乏这种运动,即便是在复杂的磁场环境里也不利于大耀斑的触发。3.在 H_α和 H.K 线观测到黑子本影上出现的亮桥光谱。它的出现引起黑子分裂,从亮桥出现到周围谱斑被加热进而触发耀斑往往有1—2天的时间差,说明它们之间有一定的物理联系。4.观测到与耀斑有联系的暗环的膨胀和上升,说明新磁流浮现区与老场作用是触发耀斑的一个重要条件。     

1981年4月1日大耀斑的X射线、可见光和射电辐射的观测研究

据X射线、可见光(H_α及白光)和射电波段的观测资料,对1981年4月1日太阳大爆发(4N/X2.3)作了综合描述。分析指出:大黑子光桥的消减(作为磁通量变化或磁流浮现的一种形式)、黑子的隐现及小黑子的运动可能是促成这次爆发的直接原因;耀斑前暗条弯曲程度的增加显示了磁场挤压或剪切程度的增强;爆发的软、硬X射线源和微波源位于磁拱形结构的顶部;能量≥20keV的非热电子在第一个爆发峰中提供的能量约为4.3×10~(31)erg。