太阳活动中能量释放的准周期调制的观测研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang____jiang
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磁场普遍存在于宇宙各个层次的等离子体中,磁能的释放过程构成了太阳以及恒星上丰富多彩的各类活动。理解磁能释放过程不仅有助于我们认识太阳活动,提升空间天气预报的水平,也有助于我们对于磁场重联这一基本物理过程的理解。太阳活动过程中所产生辐射的准周期调制是理解磁能释放过程的一个重要切入点,本论文利用多波段高分辨率观测研究了两类不同尺度太阳活动中的准周期调制过程:其中一项是耀斑的准周期脉动,另一类是米粒尺度的准周期微喷流。在第一项工作中,我们使用NVST、MUSER、GOES、Fermi/GBM、NoRP和SDO/AIA的多波段观测分析了在2019年5月9日爆发的C6.7级耀斑。我们发现了该耀斑脉冲相阶段的从射电、光学、紫外到X射线波段的三个准周期脉动,通过Morlet小波功率谱分析确定这些脉动具有大约90-110秒的准周期。重要的是,我们在光学波段的分析得到了与其他波段相关的准周期脉动,同时在射电频谱中可以看到三组与准周期脉动相关联的Ⅲ型射电暴。仔细的分析表明,耀斑准周期脉动可能与脉冲相阶段的重复性磁重联产生的非热电子束有关。在第二个工作中,我们利用GST在He I 10830 A和TiO 7057 (?)波段的高分辨率观测,再结合SDO上搭载的AIA紫外观测和HMI视向磁图,对四个光球米粒尺度大小的微爆发进行了详细的分析。这些微爆发在He I 10830 (?)波段表现为低速的喷流,位于磁中线附近。在TiO 7057 A的光球像中,这些微爆发的足根部位于米粒间隙。利用He I 10830 (?)的吸收来衡量,这四个微爆发拥有不同的持续时间,其中两个分别持续约50分钟和27分钟;而其他两个事件是单一的微爆发,均持续了约5分钟。我们发现,对于持续时间较长的微喷流,10830 (?)的吸收是准周期性的,周期约为5分钟,但是只存在短暂的EUV增亮;而两个单独的微爆发则没有EUV增亮。对于持续时间较长的微喷流来说,其中的正极磁场被米粒的平移运动不断推往磁中性线并产生磁对消。这个观测结果支持准周期性的微喷流是由重联过程产生,并且磁重联主要产生了具有色球温度的冷喷流。同时,这个持续性的重联过程还受到了太阳内部p模振荡的调制。以上工作表明,太阳中的波动过程能够对各种尺度的磁能释放过程进行调制。对于小尺度活动,由于其活动空间局限在一个小的空间范围,利用高分辨率观测,我们更加容易确定小尺度磁能释放的调制机制,从而对理解大尺度活动提供借鉴。
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