冕流電流片的白光和紫外觀測研究

作者：史廣祿,應蓓麗,封莉,黎輝,楊翠紅

摘要：日冕電流片是日冕磁重聯發生的主要區域,這一過程將磁能轉化為等離子體的熱能和動能.通過選取大角度光譜日冕儀(Large Angle and Spectrometric Coronagraph,LASCO)的白光與遠紫外日冕成像光譜儀(Ultraviolet Coronagraph Spectrometer,UVCS)的紫外觀測,研究了2003年1月3日觀測到的冕流電流片.LASCO C2白光數據顯示電流片中的等離子體團在視場中可從60 km·s^-1加速至340 km·s^-1,加速度為60 m·s^-2;假設視向深度為0.3–1.5 R⊙,得到所研究電流片在UVCS狹縫高度處的平均電子數密度約為(1.52–7.60)×10^7cm^-3.對沿UVCS視場狹縫分布的[Fexviii]974A和Lyα譜線強度進行研究,發現電流片處的[Fexviii]譜線強度比周圍明顯增大,計算得到所研究時段內電流片的電子溫度范圍為(2.94–4.04)×10^6K;而在電流片處的Lyα譜線強度相對周圍變化不大,在電流片內部兩側強度比中心略高,可能的主要原因是電流片內部中心處等離子體的運動速度要比兩側快,這使得中心比兩側有更強的多普勒暗化作用.以UVCS觀測的Lyα和[Fexviii]譜線的輻射強度比和計算的電子溫度為約束條件,發現當狹縫電流片處等離子體運動速度約為237–254 km·s^-1時,通過理論計算的Lyα和[Fexviii]譜線的輻射發射率比值和觀測譜線強度比值相當.在該速度范圍內,電流片內部Lyα輻射的碰撞項約為輻射項的42%–57%.此事件中的冕流電流片比通常情形下的冕流電流片中等離子體溫度更高、運動速度更大,可能的原因在于其南側爆發的兩個日冕物質拋射促進了電流片中的磁重聯過程,更多的磁能釋放用于等離子體的加熱和加速.所得研究結果可以為我國將要發射的先進天基太陽天文臺(Advanced Space-based Solar Observatory,ASO-S)未來的資料處理提供重要參考.

發文機構：中國科學院紫金山天文臺 南京信息工程大學物理與光電工程學院 中國科學技術大學天文與空間科學學院

關鍵詞：太陽:日冕物質拋射太陽:電流片太陽:紫外輻射Sun:coronal mass ejections(CMEs)Sun:current sheetSun:UV radiation

分類號： P182[天文地球—天文學]