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借助国产先进太阳观测系统 白光耀斑产生新机制被揭示
2025年06月13日 11:23:39
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：1203
中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地的研究团队利用中国一米新真空太阳望远镜(NVST)、“夸父一号”卫星(ASO-S)和“羲和号”卫星(CHASE)等国产先进太阳观测系统，解析了一次罕见的C9.3级白光太阳耀斑及其对光球层的影响，为“阿尔芬波”作为能量传输机制提供了罕见的观测支持。
白光耀斑是太阳耀斑中极为罕见且可通过白光直接观测到剧烈能量释放的特殊类型。而关于白光耀斑的形成机制，一直以来都存在争议。传统理论认为白光耀斑主要由高能粒子流直接加热光球层产生，但中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地的研究团队却对这一观点发出了“挑战”。该研究基地的青年副研究员徐喆及合作者通过高分辨率观测手段详细解析了一次罕见的C9.3级白光太阳耀斑及其对光球层的影响。
据悉，研究人员利用中国一米新真空太阳望远镜(NVST)、“夸父一号”卫星(ASO-S)和“羲和号”卫星(CHASE)等国产先进太阳观测系统，捕捉了2023年9月11日，位于太阳东侧边缘的NOAA活动区13431发生的一次白光耀斑。
这次白光耀斑十分特殊，耀斑能级远低于通常认为能引发白光发射的M级或X级强度，仅仅只有C9.3级，但却表现出清晰的白光增强现象。
而在研究人员发表的成果中提到，他们在NVST的TiO波段观测到明显的白光增强，表现为两个白光核及其连接的丝状增亮结构。丝状增亮与黑子半影的纤维结构一致，表明白光辐射中包含来自深层光球的贡献。特别的，研究人员在白光耀斑核区域发现了突发的光球涡流运动以及磁场强度骤增的现象。这些迹象表明，耀斑释放的能量可能通过“阿尔芬脉冲波”的形式从日冕快速传递至光球层。这些突发的光球旋涡可能是阿尔芬波脉冲在太阳大气中传播至光球层的表现形式。它不仅导致了局部磁场的增强，也可能协助非热电子进入太阳大气的更深层进行加热，从而产生白光辐射。
通过对ASO-S的硬X射线成像光谱数据分析，研究发现此次耀斑中非热电子能量普遍低于50 keV，这不足以单独使其穿透到光球层。这一现象进一步支持了“阿尔芬波+电子束协同作用”理论模型。研究团队估算阿尔芬波传递的能量高达10^30 erg，可以同时引起非热电子的加速和光球磁场的增强，这有力地证明了阿尔芬波机制在太阳大气垂直能量输运中的潜力。此外，观测数据显示耀斑信号在304 Å、Hα和TiO波段之间存在一定的时间延迟，这种层次分明的时间延迟现象也与阿尔芬波传播所需的时间尺度一致。
简单来说，这项研究表明，C级太阳耀斑在特定磁场结构与能量传输机制作用下，同样可以触发可观测的白光辐射，这为“阿尔芬波”作为能量传输机制提供了罕见的观测支持，拓宽了人类对白光耀斑形成条件的认知。同时也为未来构建更完整的太阳耀斑能量传输模型提供了坚实的观测基础，有助于我们更深入地理解太阳耀斑的能量释放和传输过程。
作为此次研究的“功臣”，中国一米新真空太阳望远镜(NVST)、“夸父一号”卫星(ASO-S)和“羲和号”卫星(CHASE)等国产先进太阳观测系统也展现了我国自主太阳观测设备在多波段、高时空分辨研究中的强大能力，也体现了这些高分辨率观测手段对于推动未来的太阳观测和研究发展的重要价值。
目前该成果发表于国际天文学期刊《The Astrophysical Journal Letters》，在国际天文学界引起广泛关注，感兴趣的读者可以去查阅学习。
素材及参考资料来源：中国科学院云南天文台
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