太陽黑子半影形成和衰退研究取得進展

2021-02-10 中科院之聲

中國科學院雲南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地博士李巧玲、研究員閆曉理等人，在太陽活動區12673黑子半影的形成與消失過程研究方面取得新進展，研究成果於12月3日發表在《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal）上。

成熟的太陽黑子一般由中心的暗核（本影）及外圍稍亮的暈狀區域（半影）組成。黑子半影的出現是區別普通黑子與小氣孔（pore）的標準。黑子是太陽表面的強磁場區域，太陽表面黑子多的時候，其他太陽活動也比較頻繁。太陽黑子是研究磁流體靜力學平衡的最佳對象，而且通過對黑子演化的研究可以了解黑子與其他太陽活動現象之間的聯繫，對探索、預報太陽爆發活動有重要意義。

他們利用澄江撫仙湖一米新真空望遠鏡（NVST）和美國太陽動力學衛星（SDO）觀測數據，對活動區12673中的黑子演化過程進行了詳細研究。通過對黑子半影演化過程中，黑子磁場變化的分析發現：隨著黑子半影面積的增加，黑子半影磁場的橫場強度增加，縱場強度減少。而在半影消失的過程中，黑子半影磁場的橫場強度減小、縱場強度增加。新浮現的磁流管被已存在的磁場壓制、匯聚形成了黑子半影，而黑子半影磁場在新浮磁流的作用下由水平變為垂直會導致黑子半影的消失，如圖所示。

通過對黑子演化過程中，黑子速度場的演化分析發現：隨著黑子半影的形成，圍繞黑子外圍的物質流（moat flow）逐漸出現。在黑半影衰退過程中，靠近新浮磁流區一側的物質流速度逐漸變小，消失。同時還發現黑子周圍的磁場環境對黑子壽命有影響，耀斑爆發區域附近的黑子壽命較短。

該研究成果受到國家自然科學基金重點、面上項目和雲南省重點項目等資助。

圖：NVST的TiO像和SDO的連續譜像展示活動區12673中黑子的演化過程。

來源：中國科學院雲南天文臺

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