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云南天文台在太阳黑子衰退研究方面获进展
2021-07-07  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

  中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地与云南大学物理与天文学院合作,首次对α型太阳黑子的衰变过程进行了统计研究,相关研究成果于近期发表在国际天文学期刊《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)。该项工作由云南大学博士后李巧玲和闫晓理研究员等人合作完成。

  太阳黑子是太阳表面的局部强磁场区,黑子和黑子群衰退过程其实也是太阳大气局部磁场的演化过程之一。一些研究结果表明黑子衰退与耀斑活动密切相关,通过研究爆发活动中黑子衰退过程,可以更深刻理解太阳爆发活动的本质。之前对黑子衰退的统计研究往往集中在对多个太阳活动周黑子群的面积和磁通量的衰减速率进行分析,对同一种类型黑子的衰退过程的统计研究到目前为止几乎没有。

  为了更好地了解不同类型的太阳黑子的衰变过程,李巧玲等人利用太阳动力学天文台上的日震和磁成像仪(SDO/HMI)在2014年至2020年期间的观测数据,遴选了8个典型的α型太阳黑子,并研究它们在4天内的衰变过程,并对它们光球面积和磁场参数的演化进行了详细的分析研究(图1所示)。

  研究发现α型太阳黑子的面积和总磁通量在其衰变过程中呈近线性减小。同一个太阳黑子的面积衰减率也不是恒定的。太阳黑子的面积衰减可分为缓慢衰减和快速衰减两个阶段。此外,根据太阳黑子本影和本影面积衰退速率的差异,可以将α型太阳黑子的衰退分为三种类型:(1)黑子半影和本影同步衰退,(2)黑子半影先衰退,(3)黑子本影先衰退。此外,还发现了黑子半影的通量衰退是滞后于半影面积的衰退,这一发现表明在黑子衰退前期黑子半影的垂直磁场会有显著的增加,这些结果为太阳发电机理论研究提供了很好的观测依据。

  该项研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、云南省重点科学基金项目、云南省杰出青年科学基金的支持。

  文章链接

图1 展示SDO/HMI观测的其中4个典型α型太阳黑子的衰退过程。红色箭头标识亮桥出现的黑子,蓝色箭头标示黑子周围出现patches。

 

 
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