重大突破

紫金山天文台在日珥爆发研究中取得新进展

  日冕物质抛射(简称CME)是太阳外层大气中剧烈的能量释放过程之一,通常由日珥爆发驱动。从日面中心附近出发且朝向地球传播的CME称为晕状CME,极有可能引起灾害性空间天气。传统的“冰激凌”锥模型(cone model)在CME的几何形态和运动学演化研究中取得了巨大的成就,但是对于非径向传播的CME不太适合。  

  在最近的工作中,中国科学院紫金山天文台研究人员对传统的锥模型加以改进,认为锥的顶点位于爆发源区而不是太阳中心。模型中,四个几何参数由锥轴向偏离局地径向的两个角度(θ1, φ1)、锥的长度(r)和角宽度(ω1)决定(图1)。  

 

图1. 改进的锥模型(其中锥由洋红色表示)及坐标变换示意图。  

  之后,研究人员把该模型成功运用到两个非径向日珥爆发驱动的CME中。两个事件同时被美国太阳动力学天文台(SDO)和日地关系天文台(STEREO-A)的极紫外望远镜从不同角度观测到,因此可以很好地对改进锥模型的四个参数进行约束。结合模型和多视角观测,研究人员对两个CME早期三维几何形态和运动学演化进行了详细的研究(图2)。该方法今后有望运用到地面和空间望远镜对CME的立体观测中,为空间天气预报提供理论基础,也为ASO-S卫星数据分析做科学准备。  

 

图2. 2011年8月11日SDO卫星(左列)和STEREO-A卫星(中列)对非径向爆发CME的同时观测,并叠加了锥的投影(洋红色)。右列展示从太阳北极的俯视图。  

  该研究成果以快讯方式发表在最新一期的《Astronomy and Astrophysics》杂志上(A&A, 2021, 653, L2),第一作者和通讯作者为紫金山天文台青促会会员张擎旻副研究员。该工作得到了国家自然科学基金重大项目、面上项目和ASO-S卫星中科院战略先导科技专项的支持。  

  文章链接:https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2021/09/aa41982-21/aa41982-21.html  

版权所有 ? 电子竞技官网 苏ICP备05004321号 网站标识码:bm48000014
地  址:南京市北京东路39号 邮政编码:210008
联系电话:025-83367159 电子邮箱:office@njbas.ac.cn