紫金山天文臺等在日冕物質拋射研究方面取得進展

2020-12-08 中國科學院

日冕物質拋射(CME)是太陽上的大尺度爆發現象，伴隨著大量的物質和能量釋放，是空間天氣預報的一個研究重點。自1995年SOHO衛星上天以來，日冕物質拋射的研究都局限在二維。對於朝向地球傳播的暈狀日冕物質拋射，投影效應對真實地判斷其傳播速度、預測其何時到達地球，有相當大的影響。

中科院紫金山天文臺封莉副研究員及其合作者利用美國2006年底發射的STEREO兩顆衛星的白光日冕觀測，發展了一個新的重構日冕物質拋射三維形態的方法（三維結果見圖）。該方法可用來判斷日冕物質拋射的傳播方向，能否到達地球或其他行星。該工作還研究了日冕物質拋射在行星際空間的演化，結合最新的SDO衛星數據，證認了日冕物質拋射源區的特徵。

另外一方面，該研究利用行星探測的數據，將太陽附近日冕物質拋射的三維形態和金星快車(Venus Express)觀測的行星際日冕物質拋射進行比較，發現重構的三維形態可用來很好地解釋金星快車觀測到的磁場信息。

該工作即將發表在美國天體物理雜誌ApJ上。

論文連結

左圖黑色球體為太陽位置，紅色曲線區域為CME的三維空間形態，綠色球體為計算的CME的幾何中心，三條黑線為CME三維幾何體的三個主軸。右圖為從太陽北極點上方看到的三維CME在太陽赤道面上的投影，可用來判斷CME傳播方向。圖中顯示其相對於STEREO兩顆衛星STA、STB、金星、地球視線方向的空間位置。

相關焦點

  • 日冕物質拋射研究取得重要進展
    近日由我校汪毓明教授領導的日地空間物理課題組在太陽大氣噴流觸發高速日冕物質拋射方面取得重要進展。它們被認為可能對日冕加熱和太陽風加速有重要貢獻。而日冕物質拋射（CME）則是一種泡狀結構的爆發活動，通常以極高的速度向行星際空間和地球注入大量的等離子體物質和能量，可以對地球周圍的空間環境、人類的航天活動和電力、通訊產生重要影響。但是這兩種太陽大氣中的爆發活動是否有所聯繫？
  • 日冕物質拋射形成過程研究獲進展
    8月21日，《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal）在線發表了中國科學院雲南天文臺和雲南師範大學合作完成的關於日冕物質拋射形成過程的最新研究成果
  • 日冕物質拋射及其對地有效性研究獲系列成果
    摸透太陽「暴脾氣」
  • 太陽風暴來襲之日冕物質拋射
    今天我們就撥開雲霧見日明，聊一聊太陽大氣中最重要的爆發現象之一：日冕物質拋射（coronal mass ejections，簡稱 CMEs）。因為如果不了解它的脾氣，雖不至地球毀滅，後果還是蠻嚴重的。什麼是日冕物質拋射？
  • 科學網—日冕物質拋射及其對地有效性研究獲系列成果
    □本報記者 張雙虎 日冕物質拋射（CME）是太陽大氣中最猛烈的爆發現象之一，同時也是空間災害性天氣事件的最重要驅動源之一。CME的等離子體物質傳播到地球附近的行星際空間時就會擾動地球磁場，產生地磁暴和電離層暴等現象，造成空間天氣的劇烈變化，對人們的生產生活產生影響，嚴重時會引起衛星失控，破壞通訊、電網以及導航，並威脅到太空人的生命安全。 「CME相關問題是當前空間物理和太陽物理領域的熱門課題之一，尤其CME的對地有效性在空間天氣學研究以及空間天氣預報方面有著極其重要的價值。」
  • 日冕研究獲新進展 太陽風暴預報有望精確到小時
    本報訊（記者 張璐） 記者昨天採訪獲悉，中科院南京紫金山天文臺近期在日冕物質拋射研究方向上取得重要進展，今後有望對太陽活動中的日冕拋射提前一到兩天進行預報，預報時間可以精確到「小時」。這一成果即將發表在美國天體物理雜誌APJ上。
  • 日冕物質拋射
    日冕物質拋射coronal mass ejection
  • 太陽生命的爆發:太陽黑子、耀斑及日冕物質拋射
    本文參加百家號 #科學了不起# 天文航天系列徵文賽。仿佛為了體現自己的存在感。太陽上演了一幕爆發力十足的表演秀：太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射（CMEs）。截至目前，太陽圓盤沒有任何可見活動，然而三個太陽黑子如同入侵者一般翻滾著出現，畫出了複雜的磁場線圓弧（冠狀環），用本年度最大的耀斑向著太空拋射等離子流。觀測者們還記錄了日冕物質拋射中產生的射電。
  • 科學網—太陽風和日冕物質拋射
    太陽風和日冕物質拋射行星際閃爍測量可以探測到在廣角及分光光譜日冕探測儀視場以外的行星際日冕物質拋射通道，並可以提供它們的速度信息。 歐洲的非相干散射雷達和多天線微波連接幹涉儀網絡系統，其視場範圍可以覆蓋10~20個太陽半徑，可以提供太陽風內部區域的行星際日冕物質拋射的信息，行星際閃爍測量還可以提供行星際日冕物質拋射之前的太陽風速度測量。
  • 空間中心以觀測數據驅動模擬再現日冕物質拋射觸發過程
    日前，日冕物質拋射（Coronal Mass Ejections，CME）數值模擬研究取得突破性進展。中科院國家空間科學中心空間天氣學國家重點實驗室太陽-行星際-地磁天氣團隊(Solar-Interplanetary-GeoMAgnetic Weather Group, 簡稱SIGMA天氣組)：江朝偉（第一作者）、馮學尚（通訊作者）同美國阿拉巴馬大學空間物理學家合作，首次以SDO時序觀測數據驅動模擬再現了2011年9月6日發生於活動區AR 11283的日冕物質拋射觸發過程。
  • 中國科大最新研究表明太陽噴流觸發日冕物質拋射
    中國科大汪毓明教授領導的日地空間物理課題組最新研究表明，有別於經典的日珥觸發日冕物質拋射的模型，相對沒有那麼劇烈的太陽噴流同樣可以觸發十分劇烈的日冕物質拋射事件。
  • 日冕物質拋射發生不可思議碰撞 持續16小時
    騰訊科學訊（Everett/編譯）據國外媒體報導，來自美國海軍研究實驗室和中科大的研究人員捕捉到日光層發生的兩個日冕物質拋射碰撞現象，相關記錄設備收集到了類似的太陽事件，在此之前美國宇航局的日地關係天文臺完成了對太陽日冕物質拋射的觀測任務。
  • 美國航天局公布日冕物質拋射照片
    日前，美國航天局發布了一組有關太陽「日冕物質拋射」的照片。日冕物質拋射（coronal mass ejection）是巨大的、攜帶磁力線的泡沫狀氣體，在幾個小時中被從太陽拋射出來的過程。
  • 太陽的「噴嚏」——日冕物質拋射
    其中壓抑的磁性能量，將大氣中的物質拋射出去。從而形成「日冕物質拋射」。有人形容這一現象是太陽打了一個噴嚏。日冕物質拋射是太陽系內規模最大，日冕物質拋射爆發時，拋出大量的等離子體和以及固結其中的磁場結構（磁通量）。而大量物質和巨大能量將在太陽大氣以及行星際空間產生激波。當拋射物抵達地球時就會擾亂地球磁層，壓縮向日面和使背日面延伸成尾狀。當在背日面的磁層重連結時，它創造出數兆瓦特能量，從地球後方傾入上層大氣。此過程造成特別強的極光。同時這些來自太陽的帶電粒子，會突然產生巨大的電湧，進入地球磁場。
  • 太陽的「噴嚏」——日冕物質拋射
    其中壓抑的磁性能量，將大氣中的物質拋射出去。從而形成「日冕物質拋射」。有人形容這一現象是太陽打了一個噴嚏。日冕物質拋射是太陽系內規模最大，程度最劇烈的能量釋放過程。日冕物質拋射爆發時，拋出大量的等離子體和以及固結其中的磁場結構（磁通量）。
  • 科學家發現其它恆星出現日冕物質拋射現象!
    研究人員還發現，其他恆星的磁活動可能比太陽強1萬倍，這表明它們日冕物質拋射的強度可能比太陽的要強大許多倍。「科學家們認為，恆星日冕物質拋射對恆星物理學來說很重要，」義大利巴勒莫大學天體物理學家Costanza Argiroffi在接受採訪時表示，「恆星日冕物質拋射會在恆星生命周期中造成大量的質量和動能損失，此外，恆星日冕物質拋射也可能影響系外行星系統。」
  • 日冕物質拋射難預測:對航空乘客構成致癌輻射
    ，最新研究顯示日冕物質拋射將對人類產生致癌輻射，並且很難預測它們什麼時候發生。　　新浪科技訊 北京時間7月3日消息，據國外媒體報導，目前，英國雷丁大學科學家稱，日冕物質拋射（CMEs）是類似雲層的結構，當它掠過地球時，受到太陽風的影響作用。　　這意味著日冕物質拋射的運行很難預測，並非之前預測的單個泡沫狀實體。與日冕物質拋射直接碰撞將帶來災難性後果，甚至它能對潛在暴露日冕物質拋射環境的航空乘客構成威脅，產生致癌輻射效應。
  • 日冕物質拋射誕生原理:看看我們的太陽是如何發「脾氣」的
    一個國際天文學家團隊從另一種角度解開了日冕拋射物質的誕生，日冕物質拋射是一種來自太陽的最大規模和最具破壞性的爆炸。根據一篇發布在期刊「科學進展」上的文章，一個由來自中國科學技術大學Tingyu Gou領導的小組，第一次可以很清楚地觀察到大部分太陽火山爆發的發生和演變。
  • 450光年外,發現一顆恆星大爆炸,出現日冕物質拋射現象
    人類自從進入科技文明時代以來，科技取得了突飛猛進的發展，宇宙和太空一直都是神秘的存在，今天小編就來說一下，肉眼看來，太陽以一種持續穩定的狀態，在人類的歷史中沒有變化，大家都知道，太陽是我們所在太陽系的中心天體，肉眼看到它是沒有什麼變化的，但是他也會經常出現活動，比如說「耀斑」，太陽黑子的活動可以使大量高能源帶電粒子上周圍的行星噴射，日冕物質拋射也是太陽活動中的一種
  • 終於在太陽系外發現了除太陽外的日冕物質拋射!
    這是地球人首次在太陽系外觀測到除太陽以外的恆星日冕物質噴射！所謂日冕物質其實就是太陽的產物，與恆星表面的活躍區域有關。一般是從太陽的日冕層拋射出來的物質。它是一種巨大的、攜帶磁力線的泡沫狀氣體，日冕拋出的物質一般包括電子和質子組成的等離子，此外還有少量的重元素，例如氦、鐵，以及伴隨著的日冕磁場。它們的產生經常伴隨著太陽耀斑，並如果物質的拋射離恆星表面很近，就稱為日珥。如果物質移動的距離超過這個距離，就叫做日冕物質噴射。在我們自己的太陽上，日冕物質拋射並不罕見，它被稱為coronal mass ejection，簡稱CME。