《太陽耀斑加熱和動力學回響的多波段資料分析》是依託南京大學，由李瑛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：太陽耀斑加熱和動力學回響的多波段資料分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李瑛
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太陽耀斑能量和動力學過程是太陽物理中一個基礎而重要的課題。目前，雖然有許多工作針對此課題進行展開，但其中依然存在一些關鍵問題未徹底解決，如耀斑的能量釋放過程、能量釋放的主要形式、以及耀斑大氣的動力學回響等。本項目擬利用高解析度的多波段觀測數據（IRIS、BBSO、SDO、以及Hinode）從光譜和成像兩方面對耀斑大氣各層次的加熱過程和動力學回響進行研究。太陽過渡區由於物理條件特殊 (溫度和密度等參量隨高度變化非常大)，人們對其了解尤其少。2013年6月發射的IRIS (界面層成像光譜儀) 可提供解析度非常高的遠紫外和近紫外光譜資料，主要探測過渡區以及色球層。我們將研究重點放在色球和過渡區的加熱和動力學過程上，同時利用多波段觀測資料對光球和日冕所有耀斑大氣層次進行分析。本項目預計能深入了解耀斑大氣各個層次，尤其是低層大氣（色球和過渡區）的能量過程和動力學回響，最終期望完善太陽耀斑的物理圖像。
結題摘要
太陽耀斑能量和動力學過程是太陽物理中一個基礎而重要的課題。考慮到此課題中依然存在一些關鍵問題未被徹底解決，如耀斑能量何時何地被釋放、能量如何被傳輸、以及耀斑大氣對能量沉積如何回響等，本項目從而被提出並圍繞這些關鍵問題進行了多波段資料分析研究。本項目的研究內容主要有：耀斑能量的釋放過程—主要通過磁重在線上制，耀斑大氣對能量沉積的動力學回響—色球蒸發和壓縮現象，以及能量傳輸形式。重要研究結果及科學意義有：I. 在耀斑磁重聯方面，(i) 得到標準雙帶耀斑中磁重聯的清晰且確鑿的觀測證據。磁重聯過程很難被直接觀測到，目前的觀測證據大都間接和零散。我們在一個經典雙帶耀斑的優質事件中，同時從色球和日冕層次提供了磁重聯確鑿且相對完整的證據，並得到了重聯的一些特性（如重聯率），由此獲悉了能量釋放速率等。(ii) 首次發現奇異X形耀斑的三維磁零點重聯。X形耀斑帶實則是三維分界線重聯的一個有力證據。成像和光譜資料揭示此分界線重聯主要發生在過渡區乃至色球等較低層次，說明耀斑能量可以在除日冕外的大氣較低層次直接釋放。值得注意的是，三維磁零點重聯主要在理論上被提出，而鮮有觀測證據。此工作一方面有助於驗證磁重聯理論，另一方面從觀測上完善了耀斑分類，並有助於研究能量釋放過程。(iii) 磁重聯發生的區域（即電流片）具體有哪些物理過程還不是很清楚，利用高解析度光譜資料，我們發現了電流片中存在較強的湍動速度，並且與譜線的強度呈反比關係。這說明電流片中存在內部精細結構（磁島），使得磁重聯在較厚的電流片中也可以快速進行，進而快速釋放能量。II. 在耀斑色球蒸發和壓縮方面，(i) 發現高溫譜線整體藍移，這與理論模型完全吻合。以往觀測顯示，高溫譜線只是呈現藍不對稱，而由靜止分量占主導，這與理論模型相矛盾。我們的新結果填補了以往觀測的空白，並揭示了高空間解析度觀測的優勢。(ii) 發現低溫譜線整體紅移，與以往大多數觀測結果不同。這可能與耀斑能量的傳輸形式有關，由此可通過分析譜線輪廓形狀來探究耀斑能量傳輸形式。
