太陽耀斑極紫外輻射成因找到 或影響衛(wèi)星壽命

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校日地空間物理研究團(tuán)隊(duì)在關(guān)于太陽耀斑極紫外輻射的研究中取得重要進(jìn)展。研究成果日前發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》。

太陽極紫外輻射直接作用于地球高層大氣，可影響衛(wèi)星壽命、無線電通訊和衛(wèi)星導(dǎo)航等，極紫外后相一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就引起了廣泛關(guān)注。太陽耀斑通常在軟X射線波段產(chǎn)生一個(gè)流量峰，稱為耀斑“主相”。主相期間耀斑附近的等離子體被迅速加熱到上千萬攝氏度，各波段峰值時(shí)間接近;之后X射線流量衰減，等離子體溫度也逐漸冷卻到日冕背景溫度——約100萬攝氏度。太陽動(dòng)力學(xué)觀測站SDO衛(wèi)星上測量太陽極紫外輻射的EVE儀器發(fā)現(xiàn)，有些耀斑主相后約幾十分鐘在一些中等溫度的極紫外發(fā)射線存在第二個(gè)峰，稱為“極紫外后相”。最典型的是失去15個(gè)電子的鐵離子在波長為33.5納米的發(fā)射線，其形成溫度約250萬攝氏度。一些零星的個(gè)例分析發(fā)現(xiàn)，主相的色球耀斑帶通常為環(huán)形，連接主相耀斑帶和遠(yuǎn)處孤立耀斑帶的大尺度冕環(huán)系統(tǒng)與極紫外后相有關(guān)。后相的成因是由于這一大尺度環(huán)系的緩慢冷卻還是由于二次加熱，目前尚存爭議。

研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)考察了2010—2014年間55個(gè)伴隨極紫外后相的耀斑，意外發(fā)現(xiàn)其中23個(gè)雙帶耀斑，而環(huán)形耀斑僅19個(gè)，其余事件的耀斑帶形狀較為復(fù)雜。樣本中48%的雙帶耀斑和37%的環(huán)形耀斑伴隨“超強(qiáng)極紫外后相”，即后相峰值超越主相，這被認(rèn)為是存在額外加熱過程的證據(jù)。然而，由于后相區(qū)域的尺度普遍大于主相區(qū)域，且與主相區(qū)域相分離，大部分事件中主、后相峰值延遲時(shí)間與等離子體冷卻模型估算的時(shí)間相仿。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明以熱傳導(dǎo)和熱輻射為主的冷卻機(jī)制可能在極紫外后相的產(chǎn)生中占主導(dǎo)地位，但是雙帶耀斑比環(huán)形耀斑更有可能包含額外的加熱機(jī)制。