詳細(xì)分析了一次太陽低層大氣磁場(chǎng)重聯(lián)觸發(fā)的噴流事件.這次噴流發(fā)生在2014年8月1日,爆發(fā)自美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA）活動(dòng)區(qū)12127邊緣的一個(gè)衛(wèi)星黑子處.該噴流爆發(fā)包括日浪、紫外噴流、極紫外高溫和低溫噴流.大熊湖太陽天文臺(tái)（Big Bear Solar Observatory,BBSO）的Goode Solar Telescope （GST）高分辨率氧化鈦（TiO）譜線的光球觀測(cè)顯示,噴流爆發(fā)過程中,衛(wèi)星黑子一直衰減.到噴流結(jié)束,衛(wèi)星黑子面積共減少了80%.在此過程中,太陽動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)（Solar Dynamics Observatory, SDO）日球磁場(chǎng)成像儀（Helioseismic and Magnetic Imager, HMI）的視向磁場(chǎng)觀測(cè)表明,該衛(wèi)星黑子對(duì)應(yīng)的負(fù)極磁場(chǎng)與相鄰的正極磁場(chǎng)發(fā)生明顯對(duì)消,產(chǎn)生噴流足部亮點(diǎn).根據(jù)SDO衛(wèi)星太陽大氣成像儀（Atmospheric Imaging Assembly, AIA）的多波段觀測(cè),該足部亮點(diǎn)首先出現(xiàn)在紫外1600?波段.... 

【文章來源】：天文學(xué)報(bào). 2019,60(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

噴流概況.圖a:全球太陽活動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)組織(Global Oscillation Network Group,GONG)的Hα局部圖像,紅色方框標(biāo)明圖d和f視場(chǎng)范圍;圖b:GONG全日面Hα圖像,紅色方框?yàn)閳Da和圖c的視場(chǎng)范圍;圖c:噴流在AIA的304?A波段圖像;圖d–f:HMI連續(xù)譜圖像、GST的TiO圖像和HMI視向磁場(chǎng)圖像,其中圖e視場(chǎng)范圍為圖d和圖f中藍(lán)色方框;圖a中紫色等值線表示圖c噴流足點(diǎn);圖e中黃(藍(lán))等值線表示負(fù)(正)極視向磁場(chǎng)(100、200、300、400 Gs).

AIA在紫外和極紫外波段的溫度范圍從幾萬開到幾百萬開,使我們可以研究噴流在不同大氣高度(溫度)的演化.圖2是該噴流在AIA紫外和極紫外波段的演化圖像.我們選取了圖2 d(1)紅色框區(qū)域,計(jì)算足點(diǎn)亮度在不同波段隨時(shí)間變化(圖3 b).16:52:16 UT,在紫外1600?A波段對(duì)應(yīng)衛(wèi)星黑子處首先出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)(BP1),標(biāo)志著發(fā)生了磁重聯(lián).BP1的亮度迅速減弱,隨后再次變亮,并且在其左邊出現(xiàn)另一個(gè)亮點(diǎn)(BP2).BP2與BP1連成一體,組成拱形結(jié)構(gòu)(圖2 d(2)).在經(jīng)典噴流模型中,噴流底部就往往呈拱形或倒Y形[37].隨著拱形結(jié)構(gòu)的亮度迅速增加,意味著更多的能量被釋放出來.與此同時(shí),拱型頂部有物質(zhì)向上噴出,形成紫外噴流(圖2 d(3)白色箭頭).該噴流約在16:57:04 UT達(dá)到最高點(diǎn),隨即消失.我們注意到,這次紫外噴流過程中,在極紫外波段上也出現(xiàn)了對(duì)應(yīng)亮點(diǎn).我們認(rèn)為這是因?yàn)榇胖芈?lián)釋放的能量被紫外噴流輸送到更上層大氣(如過渡區(qū)和日冕),并加熱當(dāng)?shù)氐入x子體,從而形成了高溫亮點(diǎn).拱形結(jié)構(gòu)亮度迅速減弱,BP2消失,只余下BP1.然而,極紫外波段亮點(diǎn)強(qiáng)度卻在增加.我們認(rèn)為這可能由于紫外噴流逐漸將更多的能量輸送到更高層大氣.16:58:40UT,BP2又出現(xiàn)在1600?A波段,并再次與BP1組成拱形結(jié)構(gòu),同時(shí)其頂部又爆發(fā)一次紫外噴流.雖然這次紫外噴流迅速消失,但隨后,在AIA幾個(gè)極紫外波段(如131?A、193?A和171?A)上幾乎同時(shí)觀測(cè)到增亮,并有低溫物質(zhì)從亮源左側(cè)沿弧形軌跡向東北方噴發(fā),形成極紫外低溫噴流.有意思的是,我們發(fā)現(xiàn)在17:04:31 UT,極紫外低溫噴流的右側(cè)外邊緣,出現(xiàn)一個(gè)極紫外高溫噴流,在304?A波段上最明顯.該極紫外高溫噴流與紫外噴流在空間位置上是對(duì)應(yīng)的(圖2 d(5)).

噴流足部亮度約在17:02:00 UT時(shí)達(dá)到最大,而極紫外低溫噴流持續(xù)往上噴發(fā).為了更好地描述極紫外低溫噴流的運(yùn)動(dòng),我們?cè)?04?A波段上,沿極紫外低溫噴流運(yùn)動(dòng)軌跡做時(shí)間切片(圖2 c(4)中藍(lán)色曲線),從而獲得該噴流的時(shí)間變化曲線(圖3 a).與噴流足部亮度曲線進(jìn)行對(duì)比,我們發(fā)現(xiàn)在足部迅速增亮過程中,噴流在開始時(shí)以196 km·s-1的速度上升(圖3 a),這個(gè)速度要比Shen等[38]在304?A波段測(cè)得的噴流速度高,而與Chen等[24]發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星黑子觸發(fā)的一系列噴流的速度相近.經(jīng)過擬合,我們發(fā)現(xiàn)噴流在上升相時(shí)有-0.25 km·s-2的加速度,因此上升速度逐漸減緩,約在17:06:30 UT時(shí)達(dá)到最高.隨后,噴流以70 km·s-1的速度整體下降,明顯小于Shen等[38]測(cè)得的噴流下降速度,這可能是由于噴流的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)造成的.根據(jù)GONG的全日面Hα觀測(cè),這次噴流事件對(duì)應(yīng)一次日浪爆發(fā).在16:56:34 UT,色球?qū)由铣霈F(xiàn)一個(gè)明顯亮點(diǎn),對(duì)應(yīng)紫外噴流足部.從17:02:34 UT開始,即紫外或極紫外足部亮度最大后,Hα日浪開始出現(xiàn),基本與極紫外低溫噴流的下半部分重合(圖1 b).GST也在Hα(包括線心和偏帶)波段對(duì)這次噴流進(jìn)行觀測(cè).GST是從16:57:00 UT開始觀測(cè),而且由于視場(chǎng)局限,只觀測(cè)到日浪的下半部分.即便如此,利用GST的高分辨率觀測(cè),我們發(fā)現(xiàn)一些有趣的現(xiàn)象.Hα日浪由許多纖維組成,這些纖維扎根在色球亮點(diǎn)的東南側(cè).我們還注意到,在GST高分辨率下,日浪足部亮點(diǎn)顯示為尖峰結(jié)構(gòu)和一條亮帶(圖4 d(2)).在Hα藍(lán)翼圖像上,日浪纖維從16:57:00 UT就存在,說明在微耀斑爆發(fā)后,即有色球物質(zhì)往上噴發(fā).這些向上的日浪纖維數(shù)量隨著足部亮點(diǎn)強(qiáng)度的增加也逐漸增多.17:04:00 UT后,日浪纖維明顯減少,表明隨著能量釋放的減少,向上噴發(fā)的色球物質(zhì)也減少.而在Hα紅翼圖像上,向下的日浪纖維變化與藍(lán)翼相反:開始時(shí),有少量低溫物質(zhì)下降;從17:07:50 UT開始,大量冷物質(zhì)降落,這與極紫外(304?A)低溫噴流的整體回落基本一致.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]日冕磁場(chǎng)重建方法在研究太陽爆發(fā)活動(dòng)中的應(yīng)用[J]. 宿英娜.  天文學(xué)報(bào). 2019(01)



本文編號(hào)：3510704