太阳活动区推迟演化的一种可能的解释

太阳活动区通常以黑子群为标志.对活动区的光学,射电观测表明,在不同层次(高度)上,太阳活动区的活动有不同的表现.例如,黑子的转动、耀斑活动、厘米波射电现象(缓变辐射和爆发)、米波Ⅰ型源等,分别属于光球、色球、低日冕和高日冕这些不同层次上的太阳活动现象.观测表明黑子转动与耀斑产生率有推迟相关.Kai指出,在厘米波缓变源与米波Ⅰ型源之间存在着时延1—2天的推迟演化相关.我们通过对1972年8月(McMath 11976)活动区的研究,证实了Kai的结论,并且指出这种相关不仅表现在Ⅰ型源强度极大时,而且还有演化曲线上更为细致的相关.我们对于1970—1972年共计三年的米波Ⅰ型源的统计研究     

给太阳黑子和彗星照张相

太阳黑子拍摄方法 太阳是一个炽热的发光气体球,从中心到边缘依次为核反应区、辐射区、对流层和大气层。太阳大气层从里到外分为光球、色球和日冕。通常人们看到的是太阳大气的最底层——光球,太阳光能几乎全部来自光球,太阳光谱也是在光球形成的。太阳大气十分活跃,通过望远镜经常可以看到黑子、耀斑、日珥     

色球耀斑起源的新机制

太阳活动第21周峰年期间对耀斑色球蒸发过程的观测和证认被认为是太阳物理史上的重大发现之一.为了从理论上解释色球蒸发过程,近年来有许多作者在耀斑大气动力学模型方面做了大量工作,如文献[1—3].动力学模型要求,在耀斑初始能量自日冕上层释放传到色球顶层引起色球物质加热向上蒸发的同时,应有相当一部分物质向下运动,这后一过程被称为色球凝聚.理论上预言的色球凝聚是这样的一种结构,它是一个以每秒几十至一百公里速度向下运动的薄层,其密度和压力比周围可高达2个数量级,温度则因模型而异,但一般总在     

日冕谱线的证认——近代天体光谱学的一项辉煌成就

日冕是太阳大气的最外层。它的形状不规则。在太阳活动峰年,日冕呈球形;到活动谷年,变为扁平形,主要沿太阳赤道向外延伸。日冕非常辽阔,可以伸展到离日面若干个太阳半径的行星际空间。人类发现和研究日冕,已有悠久的历史。根据英国著名科学家李约瑟的考     

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.     

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.     

狂暴的太阳

太阳黑子 从望远镜里看,黑子是璀璨日面上的暗黑斑点实际上,它是光球上局部炽热气体在高速运动中形成的巨大漩涡.由于这里的温度比周围低1500℃左右,所以显得比它周围的区域暗,因此被称为黑子(又叫太阳黑子).黑子其实并不黑,它的温度高达3500℃左右!仔细观察可以发现,有的太阳黑子单个出现,有的则结成黑子群.黑子是太阳活动最重要的标志之一.     

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.     

基于毛玻璃的全日面太阳像平场测量和改正方法

全日面太阳光球像和色球像是监测太阳活动的主要数据,对望远镜观测的原始图像进行平场改正是数据处理过程中的基础工作.本文尝试利用毛玻璃测量全日面太阳光球和色球像的平场,通过理论模拟和实地测量验证了该方法的有效性.首先,模拟计算了太阳经毛玻璃扩散后在观测视场内形成的面光源的均匀性,其均匀度为99%,可以用来测量平场.其次,在全日面太阳光球和色球望远镜上的实验结果表明,本方法获得的平场像能够改正原始观测像中高频的脏点和光路不均匀性,因平场观测和常规观测图像中杂散光影响不同,导致平场改正像存在低频失真,但可通过理论临边昏暗图像对平场改正像进行低频信息修正.修正后的平场改正像与理论临边昏暗像相关系数达到0.99以上.最后,以HMI发布的光球像和GONG发布的色球像作为参考像,选取活动区所在小视场和宁静区大视场,分别与利用本方法实验改正后的光球像和色球像进行了结构相似度等方面的量化对比.对比结果表明,改正像的各项指标均优于原始像.本文提出的平场测量和改正方法简便易行,且容易实现自动化测量,为全日面太阳望远镜的平场测量和改正提供了新方法.     

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.     

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     

1987年10月7日太阳耀斑单色像、速度场和向量磁场的同时性观测研究

一、观测资料 1987年10月7日太阳活动区NOAA/USAF 4862(N 33,E 16)在0050—0111UT间发生了一个小耀斑,极大在0055UT附近,视面积S_d=27。北京天文台的太阳磁场望远镜对这个耀斑进行了色球单色像和速度场(用Hβ谱线),以及光球单色像、纵向和横向磁场(用Fel 5324谱线)的同时性观测,取得了高质量的观测资料(见表1)。虽然这是一个亚耀斑,但在第22太阳活动周初期对它取得包括单色系、速度场和向量磁场的同时性观测,仍是十     

宇宙十三问

天文学领域耐人寻味的十三个悬念太阳温度的逆转之谜?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。但当其高温传递到太阳表面时,温度降至为6000摄氏度。令人匪夷所思的是,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。我们肉眼看到的太阳仅是一个耀眼的“光球”而已,但当用X射线望远镜观…     

太阳表面出现巨型暗条

<正>2015年2月9日,美国航空航天局的太阳动力学天文台(SDO)报道太阳表面上出现了有记录以来最长的暗条,长度大约85万公里,比太阳半径(70万公里,1万公里=10 Mm)还要长.但是,查看中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地(HSOS)色球观测记录,发现这个并不是有史以来最长的暗条,有一个比它长的暗条发生在2002年7月17日,长度约100万公里,出现在太阳北半球高纬地区,见怀柔基地太阳色球观测资料(图1).暗条是太阳上高温稀薄日冕大气中的冷密长薄结构,是色球表面最明显、最突出、最令人遐想的特征之一.它悬     

太阳等离子体质量流量输出的给定方法初探

本文首次从MHD理论的角度,以光球磁场观测和K-日冕亮度的全日面观测为基础,对此问题作初步探讨.本文一个非常重要的理论新结果是:磁中性线区(即电流片区)是太阳等离子体质量输出最大的区域,与分析部分间接和直接观测数据所得定性结论一致.1 观测基础通过对太阳的连续观测,可在太阳自转一周的时间尺度内测得K-日冕偏振亮度和光球磁     

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:     

太阳活动和降水量的关系

太阳活动通常是指发生在太阳上的黑子、耀斑、日珥及日冕等现象形成的全部物理变化的总和,通常在天文学中,把太阳黑子相对数作为衡量太阳活动的“指示器”:黑子相对数多,表示太阳活动程度强;黑子相对数少,表示太阳活动程度弱。根据太阳黑子相对数的谱分析,太阳活动除11年周期和22年磁周外,还有5～7年的半周期,80～90年的世纪周期,以及更长的时间周期。     

2003年重大天象预告

太阳活动太阳活动是指太阳表层的各种活动变化的总称。太阳活动的强弱直接和间接影响到地球物理现象及人类活动,所以各国都十分重视对太阳的观测和研究。太阳黑子时多时少,表示太阳活动变化。又由于太阳黑子跟太阳表面的其他活动现象(如耀斑爆发,日冕物质抛射)密切相关,因此人们用太阳黑子相对数(简称黑子数)来代表太阳活动的强弱。黑子数多时,表明太阳     

天文学邻域耐人寻味的十三个悬念宇宙十三问

太阳温度的逆转之谜? 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.但当其高温传递到太阳表面时,温度降至为6000摄氏度.令人匪夷所思的是,位于太阳上空约2 000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6 000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.     

关于太阳活动区常α无力磁场的计算公式及其应用

关于太阳活动区常α无力磁场的研究,有不少工作,如文献[1—4]等提出了各自的研究结果。但这些工作中提出的问题的解不是唯一的,因而这些解的可靠性有一定的局限。而且大多以数值解的形式给出,应用起来不大方便。文献[5]提出了这个问题的唯一解析解。依据该文提供的解,本文导出常α无力磁场的计算公式。作为应用实例,对1981年5月16日的典型活动区做了计算,求得色球和日冕的磁场位形,并作了扼要的分析,得到一些相当有意义的结果。