◎本報(bào)記者 金 鳳
在軌運(yùn)行13個(gè)月后，我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”再傳好消息。
11月16日，在中國(guó)天文學(xué)會(huì)成立百年紀(jì)念大會(huì)上，“羲和號(hào)”首席科學(xué)家、南京大學(xué)教授丁明德透露，“羲和號(hào)”再獲兩項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)，即同時(shí)測(cè)量到太陽(yáng)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(jí)大耀斑。
較差自轉(zhuǎn)是指天體在自轉(zhuǎn)時(shí)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(yáng)便是其中之一。
“也就是說(shuō)，在太陽(yáng)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?！倍∶鞯陆忉屨f(shuō)。
那么，在太陽(yáng)內(nèi)部，是否也存在角速度的差異？
太陽(yáng)的Hα（氫阿爾法）譜線、Si I（中性硅原子）譜線和Fe I（中性鐵原子）譜線是在太陽(yáng)大氣不同的高度產(chǎn)生的。
其中Hα譜線是太陽(yáng)活動(dòng)在太陽(yáng)低層大氣中響應(yīng)最強(qiáng)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(yáng)色球高層的信息，線翼反映了太陽(yáng)色球低層和光球高層的信息；Si I譜線形成在距離太陽(yáng)光球?qū)拥撞考s五六十公里；Fe I譜線形成于距離光球?qū)拥撞慷俟?。這些譜線的精細(xì)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(chǎng)，記錄太陽(yáng)大氣中的活動(dòng)，進(jìn)而研究太陽(yáng)活動(dòng)的物理過(guò)程。
“借助‘羲和號(hào)’觀測(cè)到的Hα譜線、Si I譜線和Fe I譜線，我們發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)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(yáng)大氣的升高，太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的速度越來(lái)越快?！倍∶鞯陆邮芸萍既?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，以往國(guó)際學(xué)術(shù)界曾有多位學(xué)者分別用不同的探測(cè)方式和研究方法，發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)光球?qū)雍蜕驅(qū)拥慕撬俣炔町?，但究竟存在何種規(guī)律尚無(wú)定論，而“羲和號(hào)”首次在太空用多條太陽(yáng)譜線同時(shí)探測(cè)到太陽(yáng)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(yáng)對(duì)流層底部的帶電流體相互作用，產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上浮進(jìn)入太陽(yáng)大氣，產(chǎn)生活動(dòng)區(qū)，并逐漸積累能量，最終形成太陽(yáng)爆發(fā)?，F(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(yáng)爆發(fā)的形成、演化提供了重要線索?！倍∶鞯滦老驳卣f(shuō)。
太陽(yáng)耀斑是太陽(yáng)活動(dòng)的重要表現(xiàn)，是太陽(yáng)表面局部區(qū)域突然和大規(guī)模的能量釋放過(guò)程，引起局部區(qū)域瞬時(shí)加熱，向外發(fā)射各種電磁輻射。太陽(yáng)耀斑分為A、B、C、M和X共5個(gè)級(jí)別，每個(gè)級(jí)別所釋放的能量依次增大，X級(jí)別最大。人類曾探測(cè)到X28級(jí)的太陽(yáng)耀斑。
今年10月2日，“羲和號(hào)”也探測(cè)到一次爆發(fā)規(guī)模不小的X1級(jí)太陽(yáng)耀斑。“與眾不同的是，這次探測(cè)到的是一個(gè)罕見的白光耀斑?！痹诙∶鞯孪蚩萍既?qǐng)?bào)記者展示的探測(cè)影像中，“羲和號(hào)”捕捉的Fe I譜線線心，泛出陣陣白光。
丁明德介紹，太陽(yáng)耀斑通常在太陽(yáng)色球?qū)雍腿彰釋?，在極少數(shù)情況下，耀斑會(huì)導(dǎo)致可見光連續(xù)譜的增強(qiáng)，這種耀斑稱為白光耀斑。然而，文獻(xiàn)記載和研究的白光耀斑只占太陽(yáng)耀斑總數(shù)的極少部分，因而被認(rèn)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(yáng)低層大氣，例如光球?qū)踊蛘咻^低的色球?qū)?。?duì)白光耀斑的研究是太陽(yáng)物理領(lǐng)域的一個(gè)重要前沿課題。此次在Fe I譜線中發(fā)現(xiàn)白光耀斑，說(shuō)明積聚的太陽(yáng)能量很大，以致于穿透了光球?qū)?，這是更為罕見的?！倍∶鞯屡d奮地說(shuō)，“羲和號(hào)”的這次探測(cè)為科學(xué)家提供了一個(gè)很好的樣本，讓大家能夠深入探究太陽(yáng)能量是如何穿透到光球?qū)硬⑿纬砂坠庖叩模@對(duì)于進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)太陽(yáng)活動(dòng)的起源和演化具有重要意義。
來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
