漫谈粒子和宇宙（七）：太阳等离子体漫谈

等离子体天体物理学是研究宇宙间最广泛存在的物质状态规律的科学。太阳最外层大气日冕的温度约达到一二百万度,高温下的太阳物质呈现高温等离子体状态;地球电离层是处于温度相对较低的等离子体状态。人造地球卫星以及太阳系深空探测表明,行星际空间并非真空,而是存在着来自日冕的连续微粒辐射——太阳风,它是因日冕膨胀而形成的连续向外发出的、伸向遥远的太阳系空间的等离子体流。等离子体物理过程在许多日地物理现象中,诸如太阳耀斑、黑子、日冕物质抛射、日珥、太阳风等研究中起重要作用,探索日地空间物理过程的规律是认识与之有关的空间现象的关键。     

解读空间天气网站

太阳高层大气日冕中主要包含电子和质子,它们具有极高的动能和温度,可以摆脱太阳引力的作用,像风一样吹向行星际空间,称为太阳风。太阳风物质（等离子体）的温度、密度及速度随时间和太阳经度不同而变化。太阳风的速度—般在350～750Km／sec之间。     

惊天动地的CME

CME是(Coronal Mass Ejection)的缩写,意为日冕物质抛射。 太阳耀斑爆发已经是一个规模巨大的、剧烈的活动现象了。CME则是太阳日冕层中规模比太阳耀斑还大许多倍的活动现象,或者说是尺度最大、最壮观的爆发现象。从物理意义上讲,CME是从太阳向外喷射出的庞大等离子体和磁场结构,是日冕和太阳风     

连接太阳和地球的磁脉

太阳是距我们最近的一颗恒星。除了可见光以外。长期以来,科学家们相信,在地球和太阳之间还一定有着某种联系。观测发现,太阳每时每刻往外喷射着高速带电微粒流——也称为等离子体流,人们已习惯地称其为“太阳风”。它有时伴随着日冕物质抛射十分强劲。产生名副其实的“太阳风暴”。当太阳风暴袭击地球时,幸亏有地球磁层作为天然防线,人们才得以安然无恙。     

帕克太阳探测器热防护系统研究及启示

帕克太阳探测器(Parker Solar Probe, PSP)是以现代太阳风和磁重联理论的奠基人——尤金·纽曼·帕克(Eugene Newman Parker)命名的航天器,将穿过太阳的日冕层,探测人类从未探测过的区域,对日冕和太阳风的起源和动力学特征进行直接探测,有望破解日冕高温和太阳风加速度奇高这两大谜团,其热防护系统遇到的困难和挑战远超目前所有航天器。首先介绍了探测太阳的意义和帕克太阳探测器的科学目标,然后简述了帕克太阳探测器轨道和轨道热环境并指出热防护的难点。分析了帕克太阳探测器热防护系统的结构,然后详细阐述了热防护系统的热盾及迎日涂层、太阳能电池板及冷却系统设计,最后总结了帕克太阳探测器热防护系统对我国抵近太阳探测器热防护系统设计的启示。     

太阳X射线像的数据处理和分析(一)

太阳 X 射线像用于研究日冕等离子体特性。处理与归算宽波段太阳 X 射线像,从而精确地测定太阳日冕等离子体物理参数。本文是其第一部分,从理论上略述太阳 X 射线像的数据处理和分析的方法。     

日冕环与太阳耀斑

日冕环与太阳耀斑章振大日冕环的发现和分析日冕是太阳大气的最外层，其范围可从色球层与日冕之间的过渡层顶部向外延伸到几个太阳半径，甚至更远。日冕由很稀薄的完全电离的等离子体所组成，其中主要是质子，高度电离的离子和高速的自由电子。日冕的温度高达百万度以上。...     

加热日冕的磁毯

半个多世纪以来,天文学家一直在考虑太阳的外层大气,即日冕,为什么会这么热,超过一百万度,而太阳的表面（光球）温度却只有６０００℃。美国宇航局和欧洲空间局联合建立的太阳和太阳风层观测台（ＳＯＨＯ）的资料表明是磁能加热了日冕。斯坦福空间研究所的艾伦·蒂特...     

日冕物理研究的进展

在最近十年对太阳外层大气的了解有了很大的进展。大部分进展是通过火箭和人造卫星所获得的观测资料和理论解释而取得的。本文总结了日冕物理研究的最新进展,讨论了有关日冕的结构,能量平衡,日冕加热机制的理论以及太阳风等的某些研究成果。     

太阳-恒星物理学简介

“太阳-恒星物理学”目前是一个正在蓬勃发展的新的分支学科.它把太阳研究的大量成果推广到成千上万颗恒星,发现许多恒星都有类似太阳的活动周期以及黑子、耀斑等活动现象,此外恒星也有与太阳色球和日冕相对应的大气层次,并发射出与太阳风相似的粒子流。这门新学科的创立为恒星物理学开辟了广阔的新领域,它也促成太阳物理学的进一步发展。     

太阳射电尖峰爆与电子回旋共振吸收

本文采用等离子体动力学方法，研究了日冕条件下磁化非相对论热等离子体对太阳射电辐射产生的电子回旋共振吸收，并在辐射频率等于电子回旋谐波频率时求得ｎ≥２谐波吸收率的近似表示式，以及其对等离子体温度，出射角度和谐波数的变化规律，在应用部分，讨论了电子回旋共振吸收对于太阳射电尖峰爆发的影响，认为目前观测到的尖峰爆，大多数高能电子束来自日冕的内层。     

太阳软X射线观测进展

太阳软x射线观测在太阳物理的研究中，特别在日冕结构、磁场和日冕等离子体活动等物理现象的研究中起着重要的作用。太阳软x射线观测主要有光谱和成像观测两种．随着观测技术、方法和内容的发展，太阳软x射线观测揭示了太阳物理的许多重要的科学现象，并在预报、监测空间天气变化，预警空间灾变天气等方面也有着重要的应用．     

太阳风中阿尔文波的研究进展

阿尔文波在太阳风中普遍存在,对其中等离子体的加热与加速有重要意义.从太阳风中的结构、太阳风湍流、太阳风全球模型、等离子体不稳定性(参量衰变不稳定性和火蛇管不稳定性)、太阳风的加热与加速等方面,总结了近年来太阳风中阿尔文波相关的研究进展.结合目前的研究趋势,从亚阿尔文速太阳风、太阳风全球模型和太阳源区3个方向展望了未来阿尔文波的相关研究.     

宁静日冕和冕洞研究现状

主要论述宁静日冕洞，以及日冕加热问题的研究现状。讨论了宁静日冕的理论模型、观测模型和混合模型，以及冕洞区大气模型和太阳风加热问题。最后对计划中的日冕空间探测作了简要介绍。     

基于深空探测器下行信号的太阳风观测及通信链路的影响综述

在上合期间,日冕和太阳风严重影响深空通信链路。论述了非均匀太阳风对深空通信的影响,综述了基于深空探测器下行信号的太阳风观测,以及通过反演技术进行太阳风和日冕特性研究的国内外进展。以我国的深空探测为背景,提出一套基于探测器下行信号的太阳风观测方案,并可利用现有探测器进行预先观测研究。在我国深空探测任务开始后,在数据通信和测轨的同时,进行全过程的观测实验。     

太阳风扰动传输模式研究进展

随着观测手段、理论模型和数值方法的发展,人们对各种太阳风扰动如日冕物质抛射,以及相关的空间天气效应的认识和理解越来越深入。为获取行星际背景磁场、背景太阳风参数和日冕物质抛射、激波等太阳风扰动的传播参数,人们建立发展了各种模式;在这些获取的参数基础上,建立了各种太阳风扰动的传播模式,从而为空间天气预报提供了必要的经验和理论模型支持。根据这些模式所研究和描述物理量的不同,将这些参数获取模式和传播预报模式分为背景磁场获取模式、背景太阳风参数获取模式、日冕物质抛射传播参数获取模式、日冕物质抛射偏转模式、日冕物质抛射(激波)传播模式以及基于三维磁流体力学的数值模拟方法,并分别概述性地总结了各种模式的特点及其用途。     

太阳黑子群之间的“往来”秘密

太阳表面和大气层中的活动现象,诸如太阳黑子、耀斑和日冕物质抛射等,会使太阳风大大增强,造成许多地球物理现象,例如极光增多、电离层暴和地磁暴等。太阳活动的突然剧增的结果会严重干扰地球上无线电通讯及航天设备的正常工     

太阳运动IV型射电爆发的相干辐射模型

为解释太阳运动IV型射电爆发的相干辐射机制提出一个理论模型．从耀斑中产生的高能电子，可以被扩展上升的太阳磁流管俘获．在磁流管顶部，这些高能电子的速度分布形成为类束流速度分布，激发束流等离子体的不稳定性，并且主要直接放大O模电磁波．不稳定性增长率敏锐地依赖了日冕等离子体参数，fpe／fce和射束温度Tb，这能定性解释在太阳运动IV型射电爆发中观测到的高亮温度和高偏振度，以及宽频谱的特性．     

日冕等离子体参数的精确测定〈一〉

我们用物理参数方法设计 X-射线望远镜,以精确地测定太阳日冕等离子体参数。本文是其第一部分。概述物理参数方法的原理及其应用。     

太阳风暴又要来了

2006年3月3日,美国大气研究国家中心(NCAR)的科学家毛苏米·迪克帕缇(Mausumi Dik-pati)等人在《地球物理研究通讯(Geophysical Re-search Letters)》杂志上发表文章,宣布新的太阳风暴又要来了,而且将是自1958年以来最强的一场太阳风暴。它将比现在所在的第23周太阳峰年强烈30%到50%。届时,几乎每天都会产生日冕物质抛射。为了验证磁流输运发电机模型,她们从过去的观测资料中提取了磁场数据,结合“太阳和太阳风层探测器”的观测数据,在计算机中进行了模拟