天文学家找到精确分析太阳大气的新方法

天文学家找到精确分析太阳大气的新方法
2018年04月15日 10:41 新华网

  新华社南京4月15日电(记者邱冰清、王珏玢)记者近日从中科院紫金山天文台获悉,一个由中国、奥地利、美国、英国学者组成的研究团队,近期对传统研究太阳大气结构的方法进行了修正。经过一系列测试和与实际观测比对,科研人员发现,新方法得出的结果与真实观测间的误差较原来大大减小。这一研究,对人类精确了解太阳大气的组成和演化及后续深入研究太阳活动,都具有重要意义。

  太阳是太阳系的中心天体,也是目前唯一一颗有条件对其详细研究的恒星。它与地球和人类关系密切,太阳大气会出现黑子、耀斑、日珥、日冕物质抛射等一系列活动,这些太阳活动时强时弱,平均每11年为一个周期。处于活动剧烈期的太阳产生大量辐射、粒子流和等离子体磁云,使地球上产生极光、磁暴和电离层扰动等现象。

  太阳大气中各种结构的温度分布十分广泛,从表面光球层的几千摄氏度到日冕的百万摄氏度,再到耀斑中的几千万摄氏度。近10多年来,人类一直在试图利用新的空间观测数据研究太阳大气的组成和结构,以期弄清一系列太阳活动如何发生,又会对人类产生哪些影响。

  推导太阳大气里不同温度所对应的粒子数量,是其中的基础和关键之一。虽然前人已总结出多种方法,但近阶段的X射线观测结果显示,这些方法所得结果与真实值之间可存在较大差异,特别是在千万摄氏度以上的高温部分,通过传统方法推导出的粒子数与X射线观测间相差可达10倍以上。

  针对这一难题,紫台太阳高能物理研究团组领衔的国际团队,对传统算法进行改良。通过使用新的基函数组合和计算模式,科研人员最终得出一套测量太阳大气物质温度分布的准确方法。经X射线观测验证,新结果相比现有多种算法的结果,精确度提升一个数量级。

  “更准确地定量化分析太阳大气结构,对后续研究太阳爆发、磁场重联、日冕加热等一系列现象,都有非常重要的意义。”领衔该研究的紫台研究员苏杨说。

  相关研究成果已于近日发表在天文学国际核心期刊《天体物理学杂志通讯》上。

太阳大气新方法
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