宇宙信息

美国宇航局的太阳物理学家证实,热量和能量的小规模突然暴发——被称为“纤耀斑”——导致了稀薄且半透明的太阳大气可以达到数百万度的高温。太阳的最外层大气被称为“日冕”,它的温度可以达到几百万开,而太阳表面的温度却只有5700开。纤耀斑是发生在日冕磁场中的小规模突然爆发。和地面望远镜以及卫星能看到的太阳耀斑不同,单个的纤耀斑太小无法被分辨出来,只能在某一时刻看到许多纤耀斑的综合作用。     

太阳活动区冕环若干研究进展

日冕加热是太阳物理中一个基本问题。随着一批高性能仪器（如TRACE、SOHO、Yohkoh）投入观测，作为太阳日冕中一种基本结构的冕环，其观测资料日益丰富。冕环加热是日冕加热的一个重要组成部分，越来越得到人们的重视。在简要介绍冕环最新观测和研究进展后，以其一维模型为基础，着重讨论了现有冕环加热结构和加热机制的研究进展。     

太阳过渡区的结构与特性

太阳过渡区是位于色球与日冕之间的一个高度动态的等离子体区域.通过对太阳紫外光谱的研究发现,过渡区的主要结构是以磁场集中为特征的网络组织.首先回顾太阳过渡区的研究历史,接着从整体上介绍太阳过渡区的结构及观测特征,然后介绍过渡区各种结构和现象的主要模型和物理解释,并结合作者的认识进行必要的评论,最后对未来的研究方向提出看法.     

太阳低层大气内小尺度活动——埃勒曼炸弹和微耀斑的物理特性和理论解释

随着观测的时间分辨率和空间分辨率的提高,近年来已发现和仔细研究了很多小尺度的太阳活动现象.它们的物理过程同复杂激烈的爆发现象有许多共同之处,因而可以为研究有复杂结构的激烈爆发现象(如耀斑和日冕物质抛射等)提供重要线索;同时,它们对太阳大气的加热可能有重要贡献,因而对理解太阳大气的加热机制有重要意义.太阳小尺度活动现象可...     

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。...     

用日全食光谱探测太阳中低层大气对局部热动平衡的偏离

在太阳大气不同层次连续光谱中叠加有丰富的发射线或吸收线,对这些谱线轮廓进行反演分析可以探测太阳大气的化学成分和物理状态.太阳大气的色球及过渡区由于其密度低难以建立热动平衡,建立相应的大气模型需要采用非局部热动平衡(Non-Local Thermodynamic Equilibrium,N-LTE)理论.根据相对偏离因子计算来研究太阳中低层大气偏离局部热动平衡(Local Thermodynamic Equilibrium,LTE)分布的情况.首先对日全食观测过程中得到色球和过渡区不同高度形成的两条光谱数据进行反演,得到确定观测谱线的参数信息,如连续谱源函数、谱线源函数、多普勒宽度和由此推出的等效动力学温度;根据这些反演出的谱线参量计算出二维视场内每个空间采样点偏离LTE状态的定量结果;其次,根据用于观测的积分视场单元光纤排布阵列重构出辐射强度、等效动力学温度和相对偏离因子二维分布.结果显示:在局部小区域,温度分布和相对偏离因子的分布存在较强相关性,而与辐射强度分布无明显相关.从两条谱线导出的等效温度和相对偏离因子分布存在明显的差异.这两种二维分布揭示出太阳大气某些小尺度区域具有较强的结构性和复杂性,为进一步理解太阳中低层大气物理提供了一种新的视角.     

内日冕的绿线强度分布研究

日冕是太阳大气活动的关键区域,是日地空间天气的源头.受观测限制,对日冕低层大气等离子体结构和磁场状态的研究非常欠缺,国际上对于可见光波段日冕低层大气的亮度分层研究很少.利用丽江日冕仪YOGIS(Yunnan Green-line Imaging System)的日冕绿线(Fe_ⅩⅣ5303?)观测资料,对内日冕区域(1.03R_☉-1.25R_☉,R_☉表示太阳半径)亮结构及其中冕环进行了有效的强度衰减分析.对亮结构的强度在太阳径向高度上进行了指数衰减拟合,比较这些拟合结果发现所得到的静态内冕环的衰减指数在一固定值附近.然后将比较明显的冕环提取出来,通过对不同高度的绿线强度进行指数拟合,得出的衰减指数与亮结构中也比较相近,这对进一步研究日冕中的各项物理参数演化提供了参考.     

基于El Campo太阳雷达数据对太阳活动的周期性分析

太阳雷达是利用雷达发射器主动向太阳发射特定波段的电磁波,并接收反射回波的雷达设备.通过研究回波的性质,了解太阳大气磁场结构、运动状况以及其他方面的重要信息.El Campo太阳雷达在长达8 yr的时间内对日冕进行了观测,跟踪了太阳活动的变化.运用Lomb–Scargle算法对其所获得的数据进行了周期性分析,发现其所测太阳的雷达散射截面数据的变化存在200 d和540 d的周期变化,然后对这两个周期进行了讨论,并选取了较大的散射截面(≥20σ⊙)与Dst指数进行了对比分析.最后对El Campo太阳雷达实验进行了总结,并展望了太阳雷达未来的发展.     

内日冕的绿线强度分布研究

日冕是太阳大气活动的关键区域, 是日地空间天气的源头. 受观测限制, 对日冕低层大气等离子体结构和磁场状态的研究非常欠缺, 国际上对于可见光波段日冕低层大气的亮度分层研究很少. 利用丽江日冕仪YOGIS (Yunnan Green-line Imaging System)的日冕绿线($\rm Fe_{\Rmnum{14     

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。     

冕洞磁场研究的现状

冕洞是太阳大气日冕层中的现象。近代太阳大气物理性质的研究表明,磁场起着重要的作用。就日冕层来说,磁场明显地起两个作用:一个作用是日冕中的一些现象因贮存在磁场中的磁能积聚而产生;另一个作用是磁场沟通了日冕的物质流和能流。同样,冕洞磁场强度的大小及其位形,对冕洞的物理性质有重要影响。 本文的目的是叙述冕洞磁场近代研究情况,从中看出发展趋势、基本思想、方法和主要结论,同时从中总结出存在的问题和需要深入进行的工作。 本文分四个方面作简要叙述:一、冕洞磁场的经验模式和计算模式;二、冕洞磁场在冕洞内的色球层和过渡区所起的作用;三、冕洞磁场的行星际效应;四、存在问题。     

太阳高层大气物质交换的热机效应——色球-日冕过渡区模型

我们认为存在于太阳高层大气中的一种稳定的物质交换,可以起到冷却日冕和加热色球一日冕过渡区的热机作用。还考虑到来自日冕的热传导和过渡区的辐射损失,计算了太阳过渡区的温度、密度和速度分布。并对物质流通量及速度边值与太阳过渡区厚度之间的关系作了讨论。     

校园天文实践活动(二)——太阳的观测

实验原理: 太阳是一个炽热发光的气体球,从中心到边缘可分为热核反应区、辐射区、对流区和大气层。太阳大气层从内到外可分为光球层、色球层和日冕。平时我们看到的光芒四射的日轮是太阳的光球层,在日食时还可看到光球层之上美丽的色球和银白的日冕。太阳大气十分活跃,经常发生黑子     

第二十四周太阳活动正逐步增强

太阳是太阳系的中心天体,是距离地球最近的恒星。它给地球带来光和热,它与人类的命运息息相关。经过几百年的研究,天文学家发现,太阳并不是一颗简单发光发热的宁静恒星,它上面经常发生常人不可理解的现象和过程。太阳光球表面的暗黑斑块——黑子,是太阳活动的标志之一。它的数量随时间变化有约11年的周期。太阳上有多种活动现象,太阳大气活动区中能量释放的过程——太阳耀斑,太阳日冕物质由太阳向外部行星际空间抛射的活动过程——日冕物质抛射,等等。总之,太阳活动丰富多样。尤其是随着科学技术的发展,太阳对航空航天以及通讯等现代科技活动的影响更加显著,这进一步增加了天文学家对太阳的研究动力。那么近几年来太阳活动情况又如何呢？     

太阳网络内磁场的研究

本论文可分为两个部分,第一部分系统地综述了太阳大气中的小尺度活动现象,并给出了详细的统计结果。小尺度磁场的对消激发小尺度活动现象。这些磁场显著影响太阳大气的结构和动力学特征,这产场影响能量从小阳大气的结构和动力学特征,如这些磁场影响能量从太阳大气的低层向高层传输,针状体动力学（小尺度磁活动）能够把物质从光球输送到日冕,及小尺度磁场对消产生的Ｘ射线亮点等等。近几年,大多数太阳物理学家认为小尺度磁场对     

太阳耀斑的一种发电机机制的设想

当太阳黑子磁环从太阳对流层深层上浮到太阳表面时,便形成了一个双极黑子群的活动区。在活动区内,纵向磁场为零的中性线区域为高压区,垂直向上气流把黑子磁弧吹入日冕。同时在磁弧的顶部,即在中性线上空产生了感应电流,它的焦耳耗散形成了H_α耀斑。然而,因两个黑子区内为低压区,吸注气流从黑子磁弧的两条腿部顺磁力线流向黑子,它与位于中性线的上升气流形成了两个对称环流,随着环流和磁弧的发展,耀斑区向中性线两旁分离,因而呈现出双带耀斑的特征。本文还估计了耀斑的能量,只要横越磁场的速度,v_⊥～0.3—3公里。秒~(-1),磁场强度B～10—100高斯,这就足以产生耀斑所需要的10~(29)～10~(33)尔格的能量。     

太阳爆发抵近探测器的热防护设计方案研究

中国科学院云南天文台首次提出了太阳爆发过程及相应磁场结构抵近探测的科学项目,该项目将对太阳大气及发生在其中的剧烈活动进行前所未有的近距离测量.为项目研制的探测器近日区域运行时间将超过帕克太阳探测器(Parker Solar Probe,PSP)和太阳轨道探测器(Solar Orbiter),其热防护系统遇到的困难也远超...     

太阳活动低年太阳风的空间结构

1976年的太阳风流速行星际闪烁测量显示了一个期待的风速空间变化趋势,即在高的太阳纬度上或在大的角距离(相对于由日冕观测导出的行星际电流片)上出现高的太阳风速。仔细考察电流片偏离太阳赤道地区的风速变化,发现太阳风速相对于太阳赤道的空间分布并不对称,极小风速出现在行星际电流片附近。在1976年,平均风速u随离电流片的角距离λ变化为 u(λ)=800sio~2λ 350(公里/秒),|λ|≤35° u(λ)=600(公里/秒),|λ|>35°     

太阳磁场观测研究

简要回顾了近几年国际上太阳磁场研究的一些重要进展，包括耀斑与磁切和电流的关系，电流螺度和磁螺度，磁场拓扑性，三维磁场外推，色球磁场研究，日冕磁场研究，内网络磁元，磁流和振荡，极区磁场观测以及色球磁元观测等方面内容，同时也介绍了怀柔太阳观测站最近所取得的主要成果，自20世纪90年代以来，YOHKOH高分辨率的太阳X射线数据，SOHO的多波段大尺度观测，TRACE的高分辨太阳过渡区资料，为研究太阳磁场从内部到距离几十太阳半径处的大范围演化提供了依据，高效的空间资料结合长期的地面资料，将是正派推动太阳磁场研究的重要手段和必然趋势。     

日冕物质抛射及其驱动激波的多波段和多视角研究

<正>日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection, CME)是太阳大气中剧烈的爆发现象之一.其爆发通常能释放大量的能量并抛射大量磁化等离子体. CME所驱动的激波能进一步导致太阳高能粒子事件(Solar Energetic Particle,SEP)的发生,并可能影响航天器和宇航员的安全.因此,研究CME及其驱动激波的形成机制和性质有利于我们更加清晰地了解及监测它们的运动过程,