中国天文学家在太阳黑子衰退研究方面获进展

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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李巧玲博士后和闫晓理研究员等合作,首次对α型太阳黑子的衰变过程进行统计研究,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。 一些研究结果显示,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,李巧玲等人利用美国太阳动力学天文台上的日震和磁成像仪在2014年至2020年期间的观测数据,遴选了八个典型的α型太阳黑子,并研究它们在四天内的衰变过程,并对它们光球面积和磁场参数的演化进行详细的分析研究(上图)。

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,还发现黑子半影的通量衰退是滞后于半影面积的衰退,这个发现显示在黑子衰退前期,黑子半影的垂直磁场会有显著增加,这些结果为太阳发电机理论研究提供很好的观测依据。

【图、文:节录自中国科学院云南天文台网页;新闻信息由林景明提供】研究全文刊登在2021年6月7日出版的《天体物理学报》

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