太陽光球磁對消及其高層大氣回響的多波段觀測研究

《太陽光球磁對消及其高層大氣回響的多波段觀測研究》是依託山東大學，由黃正化擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：太陽光球磁對消及其高層大氣回響的多波段觀測研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃正化
• 依託單位：山東大學

中文摘要

太陽光球磁對消是一種常見的太陽磁場活動現象，觀測上表現為兩個相對極性的磁場結構相向移動、靠近後磁場通量減小甚至消失。目前的觀測表明，絕大多數太陽大氣中的活動現象都對應著磁場對消區。這說明了磁對消和日冕加熱有很密切的聯繫。對光球磁對消及其高層大氣（色球，過渡區和日冕）回響的研究還有很多問題需要解決。本項目將利用現有的和即將投入使用的儀器，包括衛星（SOHO, Hinode, SDO, IRIS等）和地面儀器（美國國家太陽天文台，瑞典太陽望遠鏡，雲南撫仙湖太陽望遠鏡等），對太陽光球磁對消及其高層大氣回響進行多波段觀測。本項目將探討什麼樣的太陽磁對消能夠觸發太陽大氣特別是日冕中的活動現象，是否所有的磁對消都是能量釋放過程，磁對消活動的特徵和發生頻率隨太陽活動周年的變化，及磁對消活動在不同的磁場條件下發生的異同，從而進一步理解太陽光球磁對消與太陽大氣的物質輸運和能量平衡的有機聯繫。

結題摘要

在項目的支持下，項目組成員主要對太陽大氣小尺度活動現象以及它們關聯的光球磁對消活動開展了較深入的研究，相關研究結果形成了8篇重要的SCI論文，發表在A&A、ApJ、MNRAS等SCI期刊上。過渡區小尺度爆發事件是太陽過渡區發生的一種小尺度能量釋放事件，它們的發生可能與日冕加熱過程有直接的關聯。相關研究利用空間衛星和地面望遠鏡的高解析度光譜成像數據分析了過渡區爆發事件在太陽大氣各層次上的對應，以了解太陽大氣能量通過這種現象進行輸運的過程。研究發現過渡區小尺度爆發事件對應著明顯的光球磁對消，與過渡區噴流以及磁環活動有密切的聯繫，但與色球暗纖維活動關係不明顯。研究結果表明過渡區小尺度爆發現象與過渡區內發生的磁重聯有密切的聯繫，並可能與日冕加熱過程有比較緊密的聯繫。磁環是太陽大氣中最為豐富的一種磁結構，它們內部發生的物理過程直接反應了太陽大氣的能量和質量的可能輸運過程。利用空間衛星的高解析度光譜成像數據，我們的研究發現過渡區磁環比更大尺度的冕環要活躍的多，其中可能發生明顯的虹吸流以及磁環-磁環重聯現象，且這些現象與光球磁對消活動有明顯的關聯。這些研究結果表明過渡區磁環需要一種間歇式加熱方式，過渡區磁環間的重聯是形成更大尺度冕環的一種可能過程。另一方面，我們利用NVST的高解析度數據，觀測到了色球小尺度暗條結構與日冕磁環間的重聯現象，證明了低溫磁環結構可以通過磁重聯的方式將其中儲存的物質和能量釋放到高溫磁結構中。日冕亮點是日冕中小尺度亮度增強結構，是日冕加熱過程的直接體現。項目研究了日冕亮點對應的光球磁活動。研究發現日冕亮點對應小尺度磁環結構的形成與光球小尺度磁浮現、匯聚和凝聚有關，而日冕亮點的點亮與光球小尺度磁對消活動有密切的聯繫。相關研究表明，太陽光球小尺度磁對消活動與太陽上層大氣中的磁活動有密切的聯繫，光球磁對消現象能為上層大氣磁活動提供一種重要的指示信息。