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云南天文台在太阳黑子衰退研究方面取得进展

中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地与云南大学物理与天文学院合作,详细分析了活动区12680太阳黑子的衰退过程,讨论了亮桥形成对衰退黑子的影响,相关研究成果于近期发表在国际天文学期刊《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)。该项工作由云南大学博士后李巧玲和闫晓理研究员等人合作完成。

亮桥是黑子本影中的亮结构,是黑子本影磁场未完全抑制对流的重要观测证据之一。亮桥多出现在活动区中黑子的衰退阶段,亮桥的研究对于理解黑子的形成和衰变过程具有重要的作用。亮桥形成对黑子的衰退有什么影响,目前还没有完全弄清楚。在最新的数值模拟工作指出亮桥是检验黑子模拟是否符合真实观测的重要研究对象。因此,结合最新的模拟研究,围绕亮桥的形成及演化过程的观测研究是非常有必要的。

针对亮桥对衰退黑子的影响问题,李巧玲等人利用太阳动力天文台上的日震和磁成像仪(SDO/HMI)的杂散光校准数据,分析了活动区12680太阳黑子的衰退过程(如图1所示)。研究发现在半影衰退初期,一些细长暗结构逐渐从黑子本影中分离出来。这些暗结构的强度、垂直场强度和磁倾角介于本影和半暗影之间。随着亮桥的形成,整个半影区域的总磁通量逐渐减少,位于亮桥一侧的部分半影迅速消失。另外,在亮桥区域出现沿亮桥流动的物质流后,部分半影的面积、磁通量的衰减速率迅速加快。这些结果表明,黑子部分半影的快速衰减与亮桥相关。在黑子半影中出现的暗结构以及亮桥的形成可能是磁通量从本影向外扩散的结果,这个磁通量向外转移的过程可能加速了黑子的衰退。以上结果可以为太阳黑子衰退的数值模拟研究提供可靠的参考依据。

该项研究得到了国家自然科学基金项目、云南省太阳物理与空间科学重点实验室的支持。

 

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图1:展示了活动区12680太阳黑子从2017年9月15日至17日的HMI连续谱图像

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