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“羲和号”卫星再获新发现 有助于精确地预测太阳爆发

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近日,中国天文学会成立百年纪念大会在南京举行。“羲和号”卫星首席科学家、南京大学教授丁明德在接受新华网专访时介绍,我国首个“探日”卫星“羲和号”再获三项重要发现,即同时测量到太阳光球和色球的较差自转、成功捕捉到一次罕见的X1级大耀斑以及首次探测到SiⅠ谱线。
精彩观点
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丁明德

太阳大气的较差自转速度从内到外越来越快

太阳大气的较差自转速度从内到外越来越快
“羲和号”的第一个成果就是发现了太阳大气的较差自转从内部到外部,由深至浅,其速度是越来越快的。那么,什么是较差自传?较差自转是指天体在自转时,不同位置的角速度互不相同的现象。较差自转在大多数非固体的天体中存在,太阳便是其中之一。在太阳大气层不同的纬度,其自转的速率是不一样的。赤道转速最快,两极转速最慢。
以往,国际学术界曾有多位学者分别用不同的探测方式和研究方法,发现太阳光球层和色球层的角速度差异,但究竟存在何种规律,尚无定论。而“羲和号”首次在太空用多条太阳谱线同时探测到太阳大气的自转速度从光球层到色球层逐渐增加。
由于存在较差自转,太阳对流层底部的带电流体相互作用,产生磁场,磁场上浮进入太阳大气,产生活动区,并逐渐积累能量,最终形成太阳爆发。现在发现了光球层和色球层较差自转的规律,为人类揭示太阳爆发的形成、演化提供了重要线索。
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丁明德

探测到一个穿透到光球层的罕见白光耀斑

探测到一个穿透到光球层的罕见白光耀斑
太阳耀斑是太阳活动的重要表现,是太阳表面局部区域突然和大规模的能量释放过程,引起局部区域瞬时加热,向外发射各种电磁辐射,并伴随粒子辐射突然增强,所辐射出的光的波长横跨整个电磁波谱。
一般情况下,普通的太阳耀斑在日冕层中释放磁能,但本次“羲和号”发现罕见白光耀斑的连续谱辐射源于太阳低层大气,其能量甚至能穿透光球层。这个发现给研究提供了样本,可以进一步了解太阳爆发在太阳大气里的传输规律,同时还可以对太阳爆发的归类有新的突破和发现,这更有助于精确地预报太阳爆发以及爆发后会对地球产生哪些影响等。
研究太阳爆发的规律,就是要知道太阳爆发在什么地方产生,什么时候会对地球环境以及人类造成哪些影响。通过对太阳活动的光谱观测了解到太阳爆发时发生了什么变化,这有助于建立太阳爆发的物理模型。这个模型可以提供比较准确的太阳活动预报,这样对于高科技活动,例如航天活动、空间站通信导航等都可以有一定的避免危害的作用。
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丁明德

“羲和号”卫星首次探测到SiⅠ谱线

“羲和号”卫星首次探测到SiⅠ谱线
“羲和号”卫星探测到SiⅠ谱线,这在地球表面是观察不到的,因为地球大气中含有水分,从而会产生水线,水的谱线会将SiⅠ谱线覆盖,所以无法在地球表面观察到。在不受地球大气影响的情况下,我们首次观测到了不受污染的SiⅠ谱线。
SiⅠ谱线形成的位置非常低,基本上是形成在光球层底部的70公里,而“羲和号”探测的另外两条谱线FeI和Hα谱线则形成在光球层底部250公里和色球层的位置。从上到下都有不同的谱线对太阳大气扫描,这样有助于人类全方位了解太阳大气的立体结构。
丁明德
“羲和号”卫星首席科学家
南京大学教授
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