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太阳宁静区的能量和螺旋度收支
摘要： 目的：我们研究了太阳宁静区的自由磁能和相对磁螺旋度能量收支。方法：采用仅需单幅太阳矢量磁图的新型非线性无力场方法，计算了55幅宁静太阳矢量磁图的瞬时自由磁能与相对磁螺旋度收支。结果：与先前对活动区的研究类似，我们首次构建了宁静太阳区的（自由）能量-（相对）螺旋度图谱。发现宁静太阳区不存在主导螺旋度方向，并呈现以下单调相关性：a) 自由磁能/相对螺旋度与磁网络面积之间；进而b) 自由磁能与螺旋度之间。宁静太阳区的自由磁能收支是相应活动区收支向更低数值的连续延伸，但由于螺旋度方向的非相干性（与活动区形成对比），对应的螺旋度转变具有不连续性。我们还估算了整个宁静太阳的瞬时自由磁能与相对磁螺旋度收支，以及整个太阳活动周的相应收支。结论：推导的整个宁静太阳瞬时自由磁能收支及较小程度上的相对磁螺旋度收支，与较大规?；疃南嘤κ罩嗨?，而太阳活动周内的总收支高于以往报道值。自由能收支与维持磁网络精细结构（如米粒组织和针状体）所需的能量相当。
关键词： 太阳：光球层，太阳：色球层，太阳：磁场
更新于2025-09-10 09:29:36
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太阳米粒组织爆炸对色球层的影响
摘要： 背景：在太阳大气各层中获取多波段（即高度依赖性）的观测数据，并明确建立这些快速演化层之间的关联十分罕见且困难。然而，这对于理解耦合太阳大气不同区域的物理过程至关重要。 目标：我们通过同时观测日出卫星（Hinode）的光球层光谱偏振数据和宽带钙II H图像，并结合界面层成像光谱仪（IRIS）的狭缝光谱，对爆发性米粒组织事件进行特征分析。我们追踪了爆发性米粒组织的演化过程及其在大气中的连通性，并分析了受异常米粒组织影响的磁元动力学特征。 方法：除磁通量图外，我们采用局部相关跟踪法推导光球层的水平流速，并对IRIS色球层多个发射特征（如Mg II k2v和Mg II k3）进行小波分析，以检测表明波动传播的振荡现象。 结果：在异常米粒组织剧烈膨胀期间，我们检测到径向向外的水平流，这些气流与周围米粒组织的水平流共同作用，导致边界米粒间通道中的磁元被挤压拉长。作为响应，我们检测到色球层强度和速度的振荡脉冲，经鉴定这是通过IRIS光谱线诊断（Mg II h&k）清晰传播的向上运动的热激波锋。 结论：爆发性米粒组织可触发在色球层中耗散的向上传播激波锋。
关键词： 太阳：光球层，太阳：色球层，太阳：振荡
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用He I 10830 ?光谱偏振观测测量耀斑核中的矢量磁场
摘要： 2015年8月9日，飞弹天文台无穹顶太阳望远镜的光谱偏振仪在包含He I三重线10830?和Si I 10827?的光谱窗口中，观测到一个与C4级耀斑相关的耀斑核。通过采用包含Zeeman效应和Paschen-Back效应的三层模型反演，该耀斑核在后极大相阶段的He I三重线观测Stokes轮廓得到很好重现——其中具有向上和向下速度的两个薄层产生发射，另一个薄层产生吸收。从He I谱线发射成分推断的磁场强度为1400高斯，显著强于耀斑发生前6.5小时同一位置同谱线观测到的690高斯。此外，由Si I 10827?推导的光球磁场矢量与耀斑核相似。为解释该现象，我们认为耀斑期间He I三重线的发射产生于深层区域，该区域受非热电子轰击形成日冕温度等离子体?；贖e I发射形成位置的氢柱密度假设及非热电子能量分布幂律指数，我们推得非热电子低能截止值为20-30千电子伏，与RHESSI硬X射线数据推断结果一致。
关键词： 太阳：耀斑，太阳：磁场，太阳：色球层，偏振
更新于2025-09-10 09:29:36
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在印度梅拉克天文台安装太阳色球望远镜
摘要： 我们报告了从位于梅拉克（列城/拉达克）邦贡措湖附近新设观测点的一台新型太阳望远镜所获取的色球层观测数据。该梅拉克站点的全新Hα望远镜与科代卡纳尔Hα望远镜完全相同，于2017年8月完成安装。该望远镜配备20厘米双合透镜及附加重成像光学系统，通过带宽0.5埃的莱曼滤光片分离氢光谱巴耳末线以实现色球层观测。Hα波段观测清晰呈现了太阳黑子区与宁静区的磁场方向分布。CCD探测器以0.27角秒像素分辨率记录色球图像，视场覆盖9.2角分范围。该望远镜具有优异的导星系统，可确保视场稳定定位。我们同时汇报了滤光单元调控软件、探测器控制系统、观测数据校准等开发工作，这些成果将为科学界提供有效数据支持。文中还展示了梅拉克Hα望远镜获取的部分初步观测结果。这座高海拔观测设施的启用，为全球定期获取Hα图像提供了及时补充。
关键词： 太阳：色球层，太阳：Hα耀斑，太阳：Hα望远镜
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过合成太阳光学、紫外和射电光谱反演得到的温度约束
摘要： 背景：如今借助阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA），已能对太阳色球层进行毫米波波段的高分辨率观测，这为解决太阳物理学中的诸多悬而未决的问题带来了希望。与其他地基和天基望远镜的观测相比，与ALMA协同开展的研究将获益匪浅，但光学、紫外与毫米波联合观测的诊断潜力大多尚未得到评估。 目的：本文探究毫米波波段能否辅助现有反演方案，从而更准确地还原太阳大气的温度结构。 方法：我们对三维辐射磁流体力学模拟快照的出射光谱进行了多次非局部热动平衡（non-LTE）反演实验。除考虑部分频率再分布效应的常见谱线诊断（如Ca II H、K、8542 ?和Mg II h、k谱线）外，还纳入了1.2毫米和3毫米附近的连续谱。 结果：研究发现，在反演中加入毫米波连续谱能更准确地推断随光学深度变化的温度。将ALMA波段与其他诊断手段结合，可提升对log τ约[?6, ?4.5]区间色球层温度的反演精度——该区间内Ca II和Mg II谱线与局域条件的耦合较弱。但同时发现，光学与紫外谱线的多原子非局部热动平衡联合反演对低色球层具有同等强度的约束力，因此1.2毫米波段对此并无显著改善。不过，要更好地约束中高层色球层，仍需3毫米波段。
关键词： 太阳：射电辐射、辐射转移、太阳：大气层、太阳：色球层
更新于2025-09-09 09:28:46
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太阳耀斑带中频率上升的亚太赫兹辐射
摘要： 过去二十年间对亚太赫兹频段（毫米波与亚毫米波波长）太阳耀斑的观测常显示随频率上升的光谱成分。与典型的随频率下降的回旋同步辐射光谱或来自高温日冕等离子体的微弱热成分不同，这些观测可呈现高流量水平（在0.4太赫兹处高达约10?太阳流量单位）及亚秒量级的快速变化。尽管已有多种模型试图解释这一反常现象，但均未获得明确观测支持。本文提出一个解释该有趣亚太赫兹观测现象的方案：基于温度为10??10?K的耀斑带等离子体自由-自由辐射的模型，与所有现有关于频率上升的亚太赫兹耀斑辐射观测相符。该模型可为耀斑色球层提供温度诊断，并揭示致密过渡区等离子体的快速加热与冷却过程。
关键词： 太阳：耀斑，太阳：射电辐射，太阳：活动，太阳：色球层，太阳：磁场，太阳：X射线、伽马射线
更新于2025-09-04 15:30:14
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过渡区谱线中的分子吸收
摘要： 目的：我们利用界面区成像光谱仪（IRIS）观测到硅IV过渡区谱线轮廓中存在大量冷原子与分子谱线的吸收特征，其中许多谱线此前从未在太阳光谱中被检测到。 方法：我们分析了2013年10月12日对光斑区域深度曝光获取的谱线数据，在一个过渡区谱线辐射和紫外连续谱均明亮的磁元上方，观测到独特的吸收光谱，并将其与可能源于荧光效应的发射光谱进行对比。 结果：这些吸收特征表明过渡区上方存在温度低于5000K的等离子体群。这种特殊分层结构与经典的色球-日冕边界结构存在显著差异。该冷物质既不与暗条相关，也无可辨别的日冕雨现象。这表明分子可能在太阳高层大气的小尺度空间形成，为理解太阳热结构增添了新复杂性，同时也验证了先前数值研究中关于色球层存在局部高温冷气体聚集区的发现。
关键词： 太阳：色球层，太阳：紫外线辐射，太阳：过渡区
更新于2025-09-04 15:30:14
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大黑子中的传播光谱偏振扰动
摘要： 我们展示了从活动区AR12546的偏振光谱测量分析中获得的结果，该活动区是过去20年间出现在太阳表面最大的黑子之一。我们使用邓恩太阳望远镜上的干涉双向二维光谱仪，对Fe I 617.3纳米和Ca II 854.2纳米谱线进行了全斯托克斯扫描观测，观测时间跨度极长，超过三个小时，这种情况并不常见。我们检测到观测区域本影-半影边界处明显的圆偏振（CP）振荡。此外，多高度数据使我们能够探测到圆偏振和强度扰动以2.5 - 3毫赫兹的频率向下传播，这是通过这两个量之间的相位延迟确定的。这些结果被解释为所观测黑子中传播的磁流体力学表面模式。
关键词： 太阳：光球层，太阳：色球层，偏振，太阳：磁场，太阳：振荡，太阳黑子
更新于2025-09-04 15:30:14
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毫米波段上太阳黑子上方的色球层
摘要： 目的：本文旨在证明毫米波数据可用于区分各种太阳黑子大气模型——这些模型在上光球层和色球层的温度结构一直存在争议。 方法：我们利用伯克利-伊利诺伊-马里兰阵列（BIMA）获取的3.5毫米波长下太阳黑子本影区相对于宁静太阳的温度对比观测数据，并辅以Lindsey & Kopp（1995）的亚毫米观测及甚大天线阵的2厘米观测数据。将这些观测结果与不同太阳黑子大气模型计算得出的本影对比度进行对比分析。 结果：现有毫米波与亚毫米波观测数据表明，这些波长下观测到的亮度值低于最广泛采用的太阳黑子模型预测值。这些数据对太阳黑子本影大气的温度与密度分层结构（特别是温度极小值的位置与深度、过渡区的位置）形成了严格约束。 结论：若要建立与毫米波本影亮度相符的成功模型，其必须具有延伸且深达3000K以下的温度极小值区域。要更完整地确定太阳黑子本影上方色球层的温度分层结构，还需更高空间分辨率及更完善的波长覆盖范围。
关键词： 太阳：射电辐射、太阳黑子、太阳：色球层
更新于2025-09-04 15:30:14
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具有入射辐射的圆柱形细丝中的辐射传输
摘要： 目的：我们旨在改进先前对受照圆柱形丝状结构的辐射传输计算，以更好地理解氢和氦谱线中常见冷太阳色球与日冕结构的物理条件。 方法：我们在水平取向且位于太阳表面之上的圆柱体二维横截面上求解了辐射传输与统计平衡方程。该圆柱体充填氢氦混合气体，并在距太阳盘面特定高度处受光照。我们构建了由单根丝状体或沿视线方向多根丝状体组成的简易模型。这种首次结合氢氦辐射传输的二维多丝精细结构建模，使我们能计算圆柱体结构的合成出射光谱，并研究不同物理条件下多丝集合体视线积分效应。我们分析了温度分布与气压变化的效应，考察了给定视场内多丝结构的影响及多丝模型中结构间特殊速度的效应。将这些新模型与单丝模型对比，并通过参数变化进行测试。 结果：存在朝向圆柱丝状体边缘温度升高的温度梯度时，会降低太阳盘面入射辐射对多数氢氦谱线出射强度的相对重要性。我们还发现，当假设给定视场内丝状体随机位移时，光学薄与厚跃迁的积分强度表现显著不同——光学薄谱线的出射强度随丝状体数量成比例增加且强度空间变化趋于均匀；而光学厚谱线仅需少量丝状体即饱和，其强度空间变化仍与初始少数丝状体高度相似。若为每根丝状体添加随机生成的视线速度，多丝模型会产生具有显著不对称性的复杂谱线轮廓。 结论：这些新计算首次展示了沿视线静止或运动的多根圆柱丝状体发射H/He谱线辐射的积分效应，可用于解释太阳大气中冷日冕环或暗条丝状体等圆柱结构的高空间与光谱分辨率观测。
关键词： 谱线：太阳：色球层，太阳：日冕，辐射转移，谱线形成
更新于2025-09-04 15:30:14