太阳变亮了

最近，太阳亮度增强成为人们关注的话题。英国科学家通过前不久的日全食观测发现，日冕辐射有所增强，井预测到2000年太阳亮度可能增加千分之一。此说法得到了世界天文学家们的认同。通过长期的观察和研究，人类发现了太阳活动具有一定的规律，太阳活动周即为其中之一。据中国科学院国家天文观测中心副主任、中国科学院天文委员会主任、太阳物理学家汪景博士介绍，决定太阳亮度变化的太阳黑子、谱斑和磁活动由盛而衰、由衷而盛的活动规律，构成一个以11年为单位的太阳活动周。活动周内太阳的亮度由弱到强，一般会在千分之二内浮动。拍摄太阳…     

太阳高能粒子的日冕逃逸时间与日冕加速源

太阳高能粒子事件爆发的初期, 太阳高能粒子的加速地点在日冕. 由于太阳高能粒子的观测主要在1 AU附近, 因此, 太阳高能粒子的日冕加速源只能依靠综合观测的资料来推测. 目前太阳高能粒子日冕加速源的研究主要通过研究太阳高能粒子的谱、太阳高能粒子的电荷态、太阳高能粒子的日冕逃逸时间, 并结合多波段的观测资料等方法来开展. 太阳高能粒子日冕逃逸时间的计算是研究太阳高能粒子日冕加速源的重要方法之一, 也是常用的方法之一. 结合大量的太阳高能粒子观测与研究事例, 该文详细介绍了太阳高能粒子日冕逃逸时间计算得到的一些重要研究结果, 同时也介绍了每一种方法的特点. 结合典型的相对论太阳高能粒子事件的研究事例, 讨论分析了利用太阳高能粒子日冕逃逸时间推测得到的几个相对论太阳高能粒子事件日冕加速源和可能的实际加速源, 指出了利用太阳高能粒子的日冕逃逸时间推测太阳高能粒子日冕加速源时可能存在的问题.     

日全食时的日冕光学观测

日冕是太阳的外层大气, 不仅其高速外流的高温等离子体形成太阳风, 而且还常发生强烈的日冕物质抛射(CME), 发射很强的紫外和X射线, 日冕活动严重地影响日地空间环境和太空天气以及地球, 观测研究日冕的结构和活动有重要的科学意义和应用价值. 日冕的光学亮度只有日轮光球的百万分之几, 日全食是观测日冕的最有利时机. 本文综合评述日冕的各种形态特征和结构性质、活动规律及其观测研究进展, 有助于在2009年及以后的日全食时更好地拟定观测方案, 以便获得有成效的科学观测资料, 促进有关课题的深入研究.     

2008年8月1日日全食的日冕结构和亮度分布

日冕是太阳的外层大气, 日冕活动影响日地空间环境和太空天气以及地球. 日全食是观测研究日冕的良机. 在2008年8月1日的日全食期间, 我们用CCD照相机与天文望远镜组合拍摄了一系列日冕像和日面偏食像. 本文选取部分图像, 进行数字图像处理和分析, 给出初步结果, 揭示日冕的一些活动结构, 测定日冕两极和赤道的亮度径向平滑分布. 虽然太阳活动处于极小期, 但日冕结构仍是不对称的, 不仅显示赤道区比两极区延展, 即使赤道东、西和南、北极区也有较大差别. 赤道东侧的冕流, 尤其东南方的大冕流很显著. 南极区比北极区的冕羽由更多的极射线组成, 这些结构也可由他人观测的及SOHO卫星的当天日冕图像佐证. 日冕赤道区和极区的亮度径向分布接近于Van de Hulst的太阳活动极小期模型, 但存在因日冕结构而比该模型的明显偏离, 这些日冕结构也显示在日冕的等亮度图上.     

日冕磁场诊断公式的改进

日冕磁场是日冕大气中最为重要的物理量,也是理解太阳耀斑起源及其能量传输的关键。微波爆发的大多数情况是由中相对论性电子与日冕磁场相互作用的产物,因而这种辐射谱包孕着日冕磁场和高能电子的重要信息。一般说来,这种辐射的严格理论表达式十分复杂,以致无法直接从谱观测资料反演磁场强度B。1982年,Dulk和Marsh给出了一组回旋同步加速辐射的近似式后,人们尝试着利用其中的谱极大频率v_(peak):     

2009年7月22日日全食的日冕结构

日冕是太阳的外层大气,其高温等离子体外流而形成太阳风,又发射很强的紫外和X射线辐射,日冕活动严重地影响日地空间环境.日冕结构与太阳活动有密切联系.2009年7月22日发生21世纪最壮观的日全食,是观测研究日冕的良机,但由于全食带地区大多阴雨而受挫,幸好在个别天气好的地方可拍摄到高质量的日冕数码像.本文选取其中部分像,进行数字图像处理,结合SOHO卫星LASCOC2所观测的当天的外冕图像进行分析,揭示日冕的一些结构,得到日冕两极和赤道的亮度径向平滑分布.2009年是第24个太阳活动周期的开始年,虽然太阳活动水平仍较低,但比去年的极小期活跃得多,日冕结构有较明显的变化,不仅显示赤道区比两极区延展,即使东西赤道区和南北极区也有较大差别.赤道东侧的冕流,尤其赤道北的大冕流很显著,南极区比北极区的冕羽由更多的极射线组成.日冕赤道区和极区的亮度径向分布接近于去年的太阳活动极小,但赤道东西方向的亮度分布差别较去年小,南极与北极方向的差别也较小.这些日冕特征也显示在日冕等亮度图上.     

Ulysses观测的太阳风结构的三维MHD模拟

Ulysses是迄今为止第一次沿独特的日球纬度方向考察日球高纬度空间区域的飞船. 1994年9月～1995年6月首次从南极向北极的快速穿越过程中, 观测到子午面内太阳风除黄道面附近 ( 20o区域外, 高纬度区域存在大范围高速流. 以该期间具有一般性和代表性的Carrington 1893周的太阳源表面磁场及K-日冕亮度的观测为依据, 将太阳表面的特征结合到模式的初边值中, 用三维MHD模式模拟得到了与Ulysses的观测基本一致的太阳风结构. 结果表明源表面磁场和等离子体数密度的分布是形成这种结构的主要原因, 采用的三维MHD模式具有模拟子午面太阳风大尺度结构的能力.     

窄带可调谐滤光器在太阳磁场测量中的应用

磁场测量是太阳科学观测中最重要的一部分,围绕磁场展开的相关研究是太阳物理的研究热点.磁像仪是一种可以进行高分辨磁场观测的精密测量器件,在地基和空间太阳观测中得到了广泛的应用.窄带可调谐滤光器是磁像仪获得窄带光的核心光学部件,其特性会对磁像仪的性能产生影响.滤光器分为两大类,具体可包括4种结构,不同结构具有不同的性能特征,可根据磁像仪的需求进行选择.本文调研了国内外著名地基、球载、空间太阳磁场望远镜,总结了太阳磁像仪中常用的各种窄带可调谐滤光系统的实现方式,滤光器的结构、原理、轮廓特性以及在磁像仪中的应用场景,归纳了不同太阳磁像仪滤光系统的设计特点和关键技术,以期为未来太阳磁像仪滤光系统的研制提供参考.     

都是太阳惹的祸

对于有幸观测到日全食的人来说,日全食期间在太阳周围出现的美丽日冕一定给他们留下了深刻的印象.日冕是太阳最外层大气中的一种强烈的喷发现象.太阳以大约每秒450千米的速度向外抛射日冕物质,一次就可以把上千万吨日冕物质抛进行星际空间.     

太阳活动低年附近等离子体质量、动量和能量全日面输出流量的速度谱分析

自1958年Parker预言行星际空间存在太阳风等离子体流以来,它的源区及加速机制一直是空间物理学界面临挑战的难题之一。30多年来人们在观测和理论两方面都作了大量研究。最近我们借助由行星际闪烁观测推算的太阳风速度和K日冕亮度观测来获取日冕高度全日面等离子体质量、动量和能量输出流量(F_M、F_P和F_E)的二维大尺度平均结构,并和同期光球磁场的平均结构相比较。本文以此为基础,针对不同磁结构区太阳风等离子体的质量、动量和能量输出流量与速度的关系进行了分析,获得了一些发人深思的新结果。     

太阳耀斑和相关电离层吸收事件

利用23周太阳峰期期间南极中山站(不变磁纬74.5°S)成像式宇宙噪声接收机的观测结果, 对由太阳质子和X射线耀斑引起的日侧电离层吸收事件进行了分析, 定量地给出电离层吸收和X射线耀斑强度的对应关系, 同时还利用北极Ny-Alesund(不变磁纬76.08癗)站的观测数据对此关系进行对比研究, 得出了在理论和观测上都较为一致的结论. 同时, 认为M级以上的X射线耀斑才能引起日侧电离层较为明显的吸收.     

美宇航局公布太阳爆发及日冕雨壮观影像

据美国宇航局网站报道，美国宇航局负责太阳动力学观测卫星（以下简称SDO）项目的科学家公布了最令人吃惊的太阳影像，这些影像是此前任何人未曾见到过的。现在，他们又公布了一段有关太阳爆发以及日冕雨的影像。     

探索太阳活动的奥秘

<正>2022年10月9日，“夸父一号”（先进天基太阳天文台，中国综合性太阳探测专用卫星）向太阳奔去。“夸父一号”重约859千克，运行于720千米高的晨昏太阳同步轨道上。在这样的轨道上运行，卫星可以长时间连续地对太阳进行观测，能最大限度地为科学载荷提供良好的观测环境。“夸父一号”的科学目标是“一磁两暴”，即太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射，它们是构成太阳活动的关键要素。那么，“一磁两暴”是怎么回事?太阳活动又隐藏着怎样的奥秘呢？     

恒星大气磁流静平衡结构

在太阳大气可见层中观测到的长寿命结构绝大多数与磁场的某些空间不均匀性有关,故寻找磁流静平衡方程分析解或数值解,以解释宁静日珥、日冕环和宁静区磁场的研究一向受到重视。然而,太阳与恒星大气中磁流静平衡场的结构是复杂的。目前已找到的解尚不能对它     

磁场重联中的螺度守恒

对高导电等离子体,Taylor认为电阻耗散仅限于局部地区,总螺度近似守恒.在这一假定下,Taylor成功地解释了实验室等离子体中反向场的形成和相关特征.若将螺度守恒应用于太阳大气,则发生在低层的磁场重联将导致螺度向上层日冕传输并不断积累,其后果是:(i)日冕中磁自由能增加,导致耀斑发生;(ii)所积累的螺度需要某种机制从日冕中带走,日冕物质抛射很可能属于这类机制.关于磁场重联过程中螺度近似守恒的性质,至今仍然是一种假设.本文采用二维耗散MHD模型,对这一假设进行检验.考虑直角坐标下的二维问题,y轴垂直于光球层向上.引入磁通量函数A(t,x,y),将磁场表示为略去重力,将二维三分量MHD方程化成无量纲形式:     

均匀引力场中的热平衡和磁静力平衡

均匀引力场中等离子体的磁静力平衡方程,在太阳物理学中得到了广泛的应用.太阳大气中的很多现象,例如太阳黑子、宁静曰珥以及色球层和日冕中的某些结构,常常能够维持几小时到若干天的时间,因此,一般可以采用磁静力平衡模式近似处理.磁静力平衡方程是     

科技传真

日全食观测获得了大量数据 英国拉瑟福德·阿普尔顿实验室菲利普斯教授领导的观测小组在8月11日日全食发生的两分钟内,利用保加利亚当地天空晴好的便利条件,采用先进的“日食日冕成像系统”争分夺秒地拍摄了1.2万幅高分辨率太阳日冕照片,获取的信息量相当于3000张软盘的存储总量。 日冕是太阳外层的稀薄气体,温度高达数百万摄氏度,而太阳表面温度仅为5000℃左右。这一现象一直让科学家感到困惑。本世纪40年代以来,科学家动用很多地     

天文学领域耐人寻味的十三个悬念：宇宙十三问

太阳的内部每天都在发生猛烈的核聚变反应，它的中心温度高达1500万摄氏度但当其高温传递到久阳表面时，温度降至为6000摄氏度=令人匪夷所思的足，位于太阳上空约2000公里处的“日冕”温度却又升至100万摄氏度，整个太阳的上空被比其表面温度高100多倍的日冕所包围。虽然日冕的部分热量会影响太阳表面，但其温度就是难以上升．仅为6000摄氏度的太阳表面温度却能使日冕升温到100万摄氏度，原因何在?天文学家对此甚感迷惑。     

关于扩展的太阳活动周期的概念

任何时候,在太阳上都同时存在两个并行的约22年的周期。这一概念是综合太阳表面小尺度磁场、日冕现象、太阳大尺度速度场、太阳风和地球磁场扰动等不同观测现象的基础上提出的。这一扩展的太阳活动周期,不可能在经典的太阳周期理论的框架内得到解释。     

电子迴旋脉泽不稳定性增长率的计算机模拟

太阳微波射电爆发中Spike辐射作为一种特殊的射电活动早已为人所知,Spike辐射渊源于日冕源区中波粒的相互作用和共振.许多太阳物理学家已研究了Spike辐射的物理原因,如Melrose和Dulk,赵仁扬和史建魁等都作了很多有益的工作.一般认为日冕源区中非热电子的损失锥分布是不稳定的,当它们的分布函数发展为(?)f/(?)p>0时,某种模式的电磁波将被激发.上式中f为非热电子分布函数,P为动量空间中某独立坐标.这时被激发的电磁波