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天文學家找到精確分析太陽大氣的新方法

2018-04-15 16:49 來源: 新華網

新華社南京4月15日電(記者邱冰清、王玨玢)記者近日從中科院紫金山天文臺獲悉,一個由中國、奧地利、美國、英國學者組成的研究團隊,近期對傳統研究太陽大氣結構的方法進行了修正。經過一係列測試和與實際觀測比對,科研人員發現,新方法得出的結果與真實觀測間的誤差較原來大大減小。這一研究,對人類精確了解太陽大氣的組成和演化及後續深入研究太陽活動,都具有重要意義。

太陽是太陽係的中心天體,也是目前唯一一顆有條件對其詳細研究的恒星。它與地球和人類關係密切,太陽大氣會出現黑子、耀斑、日珥、日冕物質拋射等一係列活動,這些太陽活動時強時弱,平均每11年為一個周期。處于活動劇烈期的太陽産生大量輻射、粒子流和等離子體磁雲,使地球上産生極光、磁暴和電離層擾動等現象。

太陽大氣中各種結構的溫度分布十分廣泛,從表面光球層的幾千攝氏度到日冕的百萬攝氏度,再到耀斑中的幾千萬攝氏度。近10多年來,人類一直在試圖利用新的空間觀測數據研究太陽大氣的組成和結構,以期弄清一係列太陽活動如何發生,又會對人類産生哪些影響。

推導太陽大氣裏不同溫度所對應的粒子數量,是其中的基礎和關鍵之一。雖然前人已總結出多種方法,但近階段的X射線觀測結果顯示,這些方法所得結果與真實值之間可存在較大差異,特別是在千萬攝氏度以上的高溫部分,通過傳統方法推導出的粒子數與X射線觀測間相差可達10倍以上。

針對這一難題,紫臺太陽高能物理研究團組領銜的國際團隊,對傳統算法進行改良。通過使用新的基函數組合和計算模式,科研人員最終得出一套測量太陽大氣物質溫度分布的準確方法。經X射線觀測驗證,新結果相比現有多種算法的結果,精確度提升一個數量級。

“更準確地定量化分析太陽大氣結構,對後續研究太陽爆發、磁場重聯、日冕加熱等一係列現象,都有非常重要的意義。”領銜該研究的紫臺研究員蘇楊説。

相關研究成果已于近日發表在天文學國際核心期刊《天體物理學雜志通訊》上。

 

作者: 邱冰清 王玨玢   [責任編輯: 鐘艷平]