在軌運行13個月后，我國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”再傳好消息。

11月16日，在中國天文學(xué)會成立百年紀念大會上，“羲和號”首席科學(xué)家、南京大學(xué)教授丁明德透露，“羲和號”再獲兩項重要發(fā)現(xiàn)，即同時測量到太陽光球和色球的較差自轉(zhuǎn)以及成功捕捉到一次罕見的X1級大耀斑。

(資料圖)

較差自轉(zhuǎn)是指天體在自轉(zhuǎn)時不同部位的角速度互不相同的現(xiàn)象。較差自轉(zhuǎn)在大多數(shù)非固體的天體中存在，太陽便是其中之一。

“也就是說，在太陽不同的緯度，自轉(zhuǎn)的速率是不一樣的。赤道轉(zhuǎn)速最快，兩極轉(zhuǎn)速最慢。”丁明德解釋說。

那么，在太陽內(nèi)部，是否也存在角速度的差異？

太陽的Hα（氫阿爾法）譜線、SiI（中性硅原子）譜線和FeI（中性鐵原子）譜線是在太陽大氣不同的高度產(chǎn)生的。

其中Hα譜線是太陽活動在太陽低層大氣中響應(yīng)最強的譜線，Hα譜線線心形成在距離光球?qū)拥撞?300—1500公里左右，可以反映太陽色球高層的信息，線翼反映了太陽色球低層和光球高層的信息；SiI譜線形成在距離太陽光球?qū)拥撞考s五六十公里；FeI譜線形成于距離光球?qū)拥撞慷俟铩＿@些譜線的精細結(jié)構(gòu)，可反演出高精度的全日面色球和光球多普勒速度場，記錄太陽大氣中的活動，進而研究太陽活動的物理過程。

“借助‘羲和號’觀測到的Hα譜線、SiI譜線和FeI譜線，我們發(fā)現(xiàn)太陽大氣在不同的高度，自轉(zhuǎn)的角速度也是不一樣的。隨著太陽大氣的升高，太陽自轉(zhuǎn)的速度越來越快。”丁明德接受科技日報記者采訪時表示，以往國際學(xué)術(shù)界曾有多位學(xué)者分別用不同的探測方式和研究方法，發(fā)現(xiàn)太陽光球?qū)雍蜕驅(qū)拥慕撬俣炔町悾烤勾嬖诤畏N規(guī)律尚無定論，而“羲和號”首次在太空用多條太陽譜線同時探測到太陽大氣的自轉(zhuǎn)速度從光球?qū)拥缴驅(qū)又饾u增加。

“由于存在較差自轉(zhuǎn)，太陽對流層底部的帶電流體相互作用，產(chǎn)生磁場，磁場上浮進入太陽大氣，產(chǎn)生活動區(qū)，并逐漸積累能量，最終形成太陽爆發(fā)。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了光球?qū)雍蜕驅(qū)虞^差自轉(zhuǎn)的規(guī)律，就為我們揭示太陽爆發(fā)的形成、演化提供了重要線索。”丁明德欣喜地說。

太陽耀斑是太陽活動的重要表現(xiàn)，是太陽表面局部區(qū)域突然和大規(guī)模的能量釋放過程，引起局部區(qū)域瞬時加熱，向外發(fā)射各種電磁輻射。太陽耀斑分為A、B、C、M和X共5個級別，每個級別所釋放的能量依次增大，X級別最大。人類曾探測到X28級的太陽耀斑。

今年10月2日，“羲和號”也探測到一次爆發(fā)規(guī)模不小的X1級太陽耀斑。“與眾不同的是，這次探測到的是一個罕見的白光耀斑。”在丁明德向科技日報記者展示的探測影像中，“羲和號”捕捉的FeI譜線線心，泛出陣陣白光。

丁明德介紹，太陽耀斑通常在太陽色球?qū)雍腿彰釋樱跇O少數(shù)情況下，耀斑會導(dǎo)致可見光連續(xù)譜的增強，這種耀斑稱為白光耀斑。然而，文獻記載和研究的白光耀斑只占太陽耀斑總數(shù)的極少部分，因而被認為極其罕見。

“普通耀斑通常是在日冕中釋放磁能，但白光耀斑的連續(xù)譜輻射起源于太陽低層大氣，例如光球?qū)踊蛘咻^低的色球?qū)印Π坠庖叩难芯渴翘栁锢眍I(lǐng)域的一個重要前沿課題。此次在FeI譜線中發(fā)現(xiàn)白光耀斑，說明積聚的太陽能量很大，以致于穿透了光球?qū)樱@是更為罕見的。”丁明德興奮地說，“羲和號”的這次探測為科學(xué)家提供了一個很好的樣本，讓大家能夠深入探究太陽能量是如何穿透到光球?qū)硬⑿纬砂坠庖叩模@對于進一步深入認識太陽活動的起源和演化具有重要意義。

關(guān)鍵詞： 白光耀斑 太陽大氣 太陽耀斑