太阳日浪、喷流及其相关现象的研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院云南天文台) | 被引量 : 0次 | 上传用户:subae
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文综述了太阳日浪、喷流及其相关现象到目前所取得的一些观测和理论成果,并介绍了本人在攻读博士学位期间对日浪和喷流的时空关系以及它们的物理起源等问题所做的(或参与做的)研究工作。本论文包括三个部分,综述部分(第一章),工作部分(第二章到第四章)和问题和展望部分(第五章)。论文的主要成果归纳如下:1.通过对七个接连发生在活动区卫星黑子之上的Hα日浪事件进行研究,我们发现:它们的足根处有异极性磁流的浮现、汇聚和相互对消活动。相应地,在光球白光像上,一个小的卫星黑子在大约两个小时的时间内浮现、消退并消失。在形态上,所有的日浪都显示几乎线性的喷发结构。它们的动力学特征,比如横向移动速度、最大投影长度和寿命等,在很大的范围内变化。它们分别是30—200 km s-1、38000—220000 km和从几分种到几十分钟之间。相应地,与这些日浪相关的微耀斑的强度也不同。大体上,具有较大速度或投影长度的日浪似乎伴随着有更多能量释放的过程。在这些事件之前,一个小的Hα拱暗条出现在日浪的根部,并且连接着异极性的磁流元。在这些连续的日浪活动中,它没有整体地爆发,而是逐渐地消失。它在日浪中的作用很像一个包含着冷的等离子体并与周围磁场进行重联的偶极磁流。在1600A波段上,三个曰浪展示出由亮喷流和附近小耀斑环(flaring loop)所组成的复合结构。这就提供了它们磁重联起源的直接证据。通过仔细对比,我们发现小拱暗条、紫外喷流和小耀斑环的足点正与那些相互作用的光球纵向磁流相对应。这些观测结果支持日浪和喷流的磁重联模型。2.研究2002年7月29日发生在太阳活动区NOAA 10044中的一个远紫外喷流和Hα暗条爆发事件,我们发现:它们伴随着一个M4.8级的较大耀斑。在Hα的偏带观测上,一个小暗条在耀斑期间从活动区的中性线上爆发。同时,两个远紫外亮环随着暗条爆发升起和膨胀。随后,冷和热的远紫外等离子体抛射共同形成了远紫外喷流。这两个分量在空间上相互分离,并持续了25分钟左右。在白光日冕像上,一个狭窄的CME与这个远紫外喷流很好地对应。我们没有发现光球层上有明显的浮现磁流。相反地,我们注意到在事件之前有明显的黑子消退和异极性磁流之间的对消现象。RHESSI的硬X射线观测证明,沿着主要的磁中性线有磁重联的发生。基于这些结果,我们认为所有观测到的动力学现象,包括远紫外喷流、暗条爆发、耀斑和CME等,都与低层大气中的磁流对消密切相关。3.利用多波段(Hα,远紫外和软X射线)的观测,我们对3个在大约70分钟的时间内重复发生的日浪进行了研究。它们于2000年11月3日发生在太阳宁静区。这些相似的日浪与同一根部处的小耀斑相关,但是它们真正的足点在空间上却与耀斑是分离的。每个日浪都由一个冷的Hα和热的远紫外或软X射线分量组成。这两个分量不仅在时间上而且在空间上都显示了不同的演化过程。远紫外喷流具有略微汇聚的形状、经历较复杂的发展演化、显示清晰的扭曲结构并好像喷向外层空间。然而,Hα日浪要小一些并仅仅沿着喷流的边缘分布。日浪总是出现在喷流之后,但与出现在亮喷流中的远紫外暗分量相对应。这些日浪活动与足根处的两对浮现偶极子和它们所导致的磁流对消密切相关,并与日浪的磁重联模型相一致。
其他文献
在费米望远镜(Fermi LAT)升空后,对于耀变体的研究进入了一个新的时期,很多不同波段的望远镜也为具有伽玛射线辐射的耀变体(费米耀变体)提供了大量的观测数据,这让我们可以对耀变体的基本平面关系有更进一步的探索和研究,同时对于耀变体吸积的模式,喷流的成分,演化以及与其他种类星体的统一等问题有了进一步的了解和论证。本学位论文主要研究耀变体与伽玛射线爆的基本平面关系。第一章综述了对于基本平面的发现以
吸积白矮星是一类处于密近双星系统中从伴星吸积物质的白矮星。白矮星吸积物质在恒星演化领域中扮演着重要的角色,它是双星演化和吸积物理中重要的研究对象,与许多天体的形成密切相关,例如,超新星、激变变星、共生星、毫秒脉冲双星、超软X射线源、引力波源等。然而,目前对吸积白矮星的研究尚有许多不清楚的地方,比如物质转移到白矮星表面后的积累与损失过程,吸积的物质在白矮星表面燃烧情况以及白矮星最终命运等。本论文详细
太阳是离我们最近的一颗恒星,其内部磁场的变化导致太阳活动现象的爆发,而太阳的活动现象与人类生活环境息息相关,因此对太阳进行实时监视、预报以及研究其内部的变化内容。通过太阳光谱可以从物理本质上研究太阳大气活动的产生机制与演变规律。长时间、高空间和高光谱分辨的二维成像光谱观测是目前太阳光谱观测的主流,在诸多实现太阳二维光谱观测仪器中,经典的光栅光谱仪无疑是各个太阳望远镜必备仪器。一米新真空太阳望远镜(
化学组成特殊星(Chemically Peculiar Star,即CP星)是一类具有特殊化学元素丰度的恒星,主要表现为光谱上有异常强或弱的元素线。这类星的形成和演化机制尚不清楚。CP星主要由B型、A型以及F型主序星组成。这类星在双星中的比例很高,其中金属线性Am星的双星比例可以达到90%以上,且发现部分Am星处于食双星中。食双星作为获取恒星质量、半径等基本物理参量的主要来源,可为研究Am星乃至C
密近双星是两子星距离较近,一子星对另一子星演化产生影响的恒星系统。密近双星拥有不同的几何结构,如分离双星、半接双星和相接双星,它们对了解密近双星的结构和演化具有重要的作用。相接双星是两子星均充满并溢出各自的洛希瓣且具有一个公共包层的强相互作用型密近双星,其形成和演化一直是天体物理学中未解决的难题。由于大多数望远镜都位于北半球,处于北天区的相接双星已经得到了很好的观测和研究。然而,由于位于南半球的望
活动星系核中吸积与喷流之间的关系是活动星系核中的重要问题。我们用云南天文台丽江观测站2.4米望远镜上安装的暗弱天体分光成像仪对伽马噪窄线赛弗特1星系1H 0323+342进行了为期两个多月的监测。从Fermi存档数据提取出的同时期的伽马光变曲线也被使用。我们发现来自吸积盘的光学连续谱的增加与喷流活动的增强在几天内是同时的。基于光学—冕X射线相关关系,来自吸积盘的光学连续谱的增加说明冕X射线也会增加
日冕中大部分活动和爆发主要由磁场主导,因此诊断日冕磁场对研究太阳活动有着重要的意义。本文主要研究了利用禁线的偏振来研究日冕中的磁场。尽管日冕禁线只能进行日面以外的观测,它仍然是研究日冕磁场的重要工具。我们主要采用了以密度矩阵为基础的量子力学理论和势场的磁场模型对禁线的线偏振进行了模拟。相对于经典理论,量子理论可以给出更精确的结果并且应用到更加复杂的原子系统。由于日冕禁线处于汉勒效应的饱和区域,禁线
脉冲星由于其高致密度而与引力物理紧密联系在一起,而其稳定的自转周期则与时间标准密切相关。PSR J0437-4715是目前自转最稳定的毫秒脉冲星之一,也是目前测时精度最高的脉冲星。它处在一个双星系统中,其伴星是一颗白矮星。本文详细介绍了利用云南天文台昆明40米射电望远镜对PSR J037-4715的观测开展的研究。具体工作包括以下两个部分。1.通过VLBI观测,寻找并得到两颗PSR J037-47
恒星是构成宇宙的基石,同样地,也是理解天体物理许多方面所必需的要素。我们对于宇宙学,星系和行星形成的了解也全部都需要恒星演化的理论。为了理解恒星如何演化,我们需要研究不同演化时期的恒星。目前已经观测到了一些低质量恒星的类太阳振动。恒星的振动反映了恒星内部的声速,而声速由恒星内部的压强,密度,温度梯度,气体运动和恒星内部其他物理量所决定,因此恒星振动为我们研究恒星内部结构提供了可视“窗口”。通过这些
晚型恒星中普遍存在着类太阳磁场活动现象,预示着在这些晚型恒星较深的对流区内存在与太阳类似的磁场发电机行为。我们选择了三颗活动性较强的晚型恒星作为观测研究对象,一方面通过对V711 Tau和UX Ari的长期高色散分光监测,研究它们的磁场活动规模、色球活动区的结构和迁移规律;另一方面通过对SZ Psc的密集采样观测,探测和研究它的冕层星珥活动事件。V711 Tau是一个周期约为2.84天的RS CV