中國科學院雲南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究團組閆曉理、劉忠、徐稚和中國科學院國家天文臺研究員張軍,共同撰寫了近幾年來基於NVST觀測數據的研究成果綜述。該綜述近期發表在《中國科學: 技術科學》上。
雲南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地的1米新真空望遠鏡(NVST)是目前全球三大前沿觀測系統之一,其主要是對太陽光球和色球進行高解析度成像觀測。自2012年正式投入觀測以來,獲得了大量的高解析度太陽光球和色球觀測數據,在《自然-通訊》、《天體物理學》等國際雜誌上發表SCI論文70多篇。在太陽黑子精細結構及震蕩、光球米粒動力學演化、小尺度磁重聯、太陽暗條形成和爆發、太陽耀斑等方面取得一系列研究成果。
太陽黑子是太陽光球上最明顯的活動體,其動力學演化一直是太陽物理學家關注的重點,基於NVST數據,研究人員發現太陽黑子中存在1分鐘震蕩及其他各種震蕩特徵,研究了太陽黑子本影亮點的動力學參數等。
太陽暗條作為日冕物質拋射的核心,其物質來源和磁場結構一直是困擾太陽物理學家的難題。基於NVST數據,研究人員發現暗條存在雙層結構,暗條物質來源於新浮磁場與上方的磁場重聯形成的噴流。
在小尺度磁重聯方面,研究人員首次發現太陽色球中存在小尺度磁重聯和震蕩磁重聯,色球層存在色球炮彈現象,Ellerman炸彈的形成機制等,這些小尺度活動對於太陽大氣中物質和能量的轉移、分配和釋放起到了重要作用。
太陽耀斑是一種劇烈太陽爆發活動,其觸發機制一直是太陽物理和空間物理關注的重點,基於NVST觀測數據,研究人員對耀斑的能量來源及觸發機制進行了詳細研究,發現黑子剪切運動和旋轉運動可能是耀斑非勢性能量的來源,耀斑的能量釋放是通過不同磁結構之間的重聯實現的。
NVST作為國內口徑最大的太陽觀測望遠鏡,其高解析度觀測數據為研究小尺度太陽活動的形成及其精細結構的演化發揮了非常重要的作用。這些高解析度觀測研究對揭示太陽爆發活動的本質提供了很好的基礎,可以為將來準確預報災害性空間事件提供可靠的觀測依據。基於NVST的觀測和研究,也為下一代大型太陽觀測設備ASO-G建立了良好的科學和技術儲備。
圖1. NVST觀測到色球的小尺度磁重聯
圖2. NVST觀測太陽活動區暗條形成過程