“羲和”號揭示太陽“暴脾氣”的時序光譜特征

2025-11-06 09:16 科技日報責(zé)任編輯：吳靜

記者5日獲悉，由中國科學(xué)院國家天文臺、紫金山天文臺和南京大學(xué)組成的研究團隊，基于“羲和”號衛(wèi)星對太陽爆發(fā)源區(qū)不同物理過程進行分區(qū)積分光譜分析，成功解構(gòu)出爆發(fā)過程中，太陽暗條的抬升、回落，耀斑帶區(qū)域的色球壓縮、蒸發(fā)等不同物理過程的特征，以及各過程混合后的時序光譜特征。這為從恒星整體Hα光譜（氫原子電子躍遷時產(chǎn)生的紅色發(fā)射譜線）數(shù)據(jù)中解構(gòu)出恒星大氣活動爆發(fā)源區(qū)的相關(guān)物理過程提供了關(guān)鍵線索。相關(guān)成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《天體物理學(xué)報》。

太陽是距離地球最近的恒星。作為一個有著“暴脾氣”的星體，太陽經(jīng)常爆發(fā)劇烈的能量釋放現(xiàn)象，例如太陽耀斑、太陽暗條爆發(fā)和日冕物質(zhì)拋射。

論文通訊作者、國家天文臺項目研究員侯義軍介紹，在太陽系外的恒星—行星系統(tǒng)中，類似的恒星大氣爆發(fā)活動同樣存在。“但由于缺乏對單顆恒星長時間的連續(xù)監(jiān)測和具有空間分辨率的磁場及多波段觀測，我們對其起源以及發(fā)展了解不多。而‘羲和’號的全日面Hα光譜觀測，為開展太陽與恒星比較研究進而揭開恒星大氣爆發(fā)活動源區(qū)的神秘面紗提供了一個契機。”侯義軍說。

此次研究中，團隊對“羲和”號2024年觀測到的5個不同類型太陽爆發(fā)事件進行了分析。侯義軍告訴記者：“與以往不同的是，基于‘羲和’號的Hα成像觀測和光譜反演速度場結(jié)果，我們對太陽爆發(fā)源區(qū)分區(qū)域開展積分光譜分析，揭示出太陽爆發(fā)不同物理過程所對應(yīng)的時序光譜特征。”

論文第一作者、中國科學(xué)院紫金山天文臺和國家天文臺聯(lián)合培養(yǎng)博士生劉驍鋒介紹，團隊發(fā)現(xiàn)，在耀斑帶區(qū)域，空間積分Hα光譜表現(xiàn)出持續(xù)的線心輻射增強、譜線增寬和紅翼不對稱特征，對應(yīng)色球壓縮過程；而在太陽暗條不同演化階段所處的各區(qū)域，空間積分Hα光譜呈現(xiàn)出從加速藍移吸收到減速藍移吸收，再到紅移吸收的變化特征，這完整記錄了暗條冷等離子體的加速抬升、減速和回落過程。

“‘羲和’號提供了太陽爆發(fā)源區(qū)低層大氣等離子體動力學(xué)過程的豐富信息，這項研究挖掘了‘羲和’號在太陽與恒星比較研究領(lǐng)域的科學(xué)價值。”論文作者、南京大學(xué)教授李川說。（記者金鳳）

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