修正的Neupert效应

Neupert效应的定性描述是耀斑中脉冲分量(硬X射线、微波暴)与渐变分量(软X射线发射)之间存在的因果关系,即耀斑最初的能量是以加速粒子的形式释放,加速的电子在大气传输过程中产生非热硬X射线轫致辐射,并加热大气,耀斑软X射线发射是高能粒子注入大气的响应.根据经典Neupert效应的定量描述,硬X射线发射(表征非热电子注入)结束时软X射线应该立刻达到极大,但以往的观测发现一些耀斑软X射线峰值时间(t2)明显晚于硬X射线结束时间(t1)(τ=t2–t1,τ 0),热与非热辐射之间存在明显的偏离经典Neupert效应的情况.为了研究偏离经典Neupert效应的事件,在2002—2015年间的RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager)和GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites)耀斑列表中,按照在25–50 keV范围内光变较简单、软X射线有对应发射峰等判据,共选择276个耀斑样本,统计了这些耀斑的τ分布、环长d (用双足点源之间的距离来表征)与τ的关系.结果显示:(1)有227个耀斑τ 0,即有约82%的耀斑偏离经典Neupert效应;(2)τ与d之间存在一定的线性相关,即环越长,软X射线极大的时间越延后;(3)似乎存在一个临界距离,当环长小于临界距离时,经典Neupert效应成立.这些结果印证了修正Neupert效应的必要性,并对其物理意义进行了讨论.     

1982年12月2日耀斑随时间变化的半经验模型

我们利用南京大学太阳塔中的多波段光谱仪,在H_α、H_β和CaⅡ H、K三个波段同时拍到了1982年12月2日日面S15W11处的一个SB级耀斑的光谱。本文给出其中七个时刻的谱线轮廓及有关参数的序列。在非局部热动平衡条件下计算了耀斑随时间变化的半经验模型,结果显示了色球耀斑的演化过程。利用模型得到了一些色球物质蒸发参数,结果同根据SMM的X射线观测所作的估计相一致。     

色球耀斑Hα谱线轮廓不对称性研究

Hα谱线轮廓的不对称性是色球耀斑光谱观测中的重要特征,也是耀斑动力学过程的重要观测事实之一．以紫金山天文台太阳光谱仪的观测资料为依据,给出Hα谱线不对称性的典型轮廓．在考虑氢原子非热激发、电离的作用下,经验性地计算了不同大气模型下谱线的不对称性特征,并在此基础上,对观测谱线进行半经验的研究．结果表明, 色球区的向下运动能够产生Hα谱线的红、蓝不对称性,并可以再生具体耀斑的谱线不对称性特征．此外,不仅非热粒子的能流、谱指数大小以及速度场所处的高度对谱线轮廓有影响,耀斑大气的背景模型对谱线的轮廓也有一定的影响．     

白光连续谱与模型大气

本文依据白光耀斑连续发射谱的一般观测事实,通过对一系列模型大气的非局部热动平衡计算,从半经验角度探讨了白光连续发射与模型大气的关系。结果表明:光球深层的温度增加或者过渡区存在平台结构均可解释观测到的白光辐射增强。对如何从理论上来解释这些大气结构本文也提出了一些看法。     

耀斑γ射线观测与研究新进展

耀斑Υ射线研究近年来有了飞速的发展,这主要是得益于康普顿Υ射线天文台、GRANAT卫星和阳光卫星的新观测,以及对GRS／SMM资料的详细分析。简要概括了耀斑Υ射线观测和研究近年来获得的主要进展,其中包括：超长时间Υ射线暴、边缘强2．223MeV事件、大于10MeV耀斑日面分布、Υ射线谱和连续谱、粒子的加速机制等,并展望未来的发展趋势。     

幂律电子谱轫致辐射积分的快速计算

SSW(Solar SoftWare)的能量电子产生X光子的轫致辐射积分计算发展到版本2时,其性能相比初始的版本1提高很多.在版本2的基础上,对这个积分进一步改进.通过对比几种轫致辐射积分方案,结果显示,最终的方案性能上比版本2可以快约2～5倍.在积分的精确性上比版本1及版本2均改进了很多,在缺省的积分控制精度下也不再产生光子谱的尖刺现象.而且,积分耗时不再敏感于积分上限取值.由于积分性能的提高,使得利用精确的轫致辐射截面计算轫致积分成为可能.结果显示,用精确轫致辐射截面比先前的近似截面积分的结果光子流量略小(≤4%),积分时间大约比先前使用近似截面多30%.     

ASO-S中文专辑: 序言

先进天基太阳天文台(ASO-S)是我国第一个获得批准立项的太阳空间探测卫星任务.本专辑共包含了14篇文章,着重介绍了卫星平台和有效载荷在研制过程中的一些重要的方面和具体的细节.本中文专辑的14篇文章和ASO-S卫星英文专辑的13篇文章,构成了ASO-S卫星从科学到仪器乃至分析方法较为完整的系统性介绍.     

ASO-S卫星工程LST爆发模式触发和终止方案

先进天基太阳天文台(ASO-S)是计划于2021年底或2022年上半年发射的中国首颗综合性太阳探测卫星,莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)作为ASO-S的有效载荷之一,具体包括莱曼阿尔法全日面成像仪(SDI)、日冕仪(SCI)以及白光望远镜(WST) 3台科学仪器和2台导行镜(GT),其主要目标是在多个波段对太阳上的两类剧烈爆发现象(太阳耀斑和日冕物质抛射)进行连续不间断的高分辨率观测.为了实现这一观测目标, LST所有仪器的观测模式中均包含了一种针对爆发事件而设置的爆发模式.该模式下, SCI将以更高的频率进行图像采集, SDI和WST则以更高的频率对爆发所在区域进行图像采集.测试结果表明,观测图像经过中值滤波、像元合并处理后,可以通过监测图像各像元亮度的相对变化提取爆发事件的时间和位置信息.这些信息将为LST观测模式间的相互切换提供重要电子学输入.     

RHESSI耀斑中非热电子低能截止的研究

太阳耀斑中硬X射线(HXR)光子谱的低能变平过去一般认为是由于耀斑中非热电子的低能截止造成的,但现在也有作者认为耀斑光子与下层大气的逆康普顿散射(albedo效应)或者其他作用也能够使得HXR光子谱出现低能变平的情形.采用Gan etal.(2001,2002)中提出的求非热电子低能截止的方法,统计分析了Ramaty High EnergySolar Spectroscopy Imager(RHESSI)卫星在2002--2005年间观测的100个耀斑,发现经albedo校正,有18个耀斑的HXR光子谱可以利用单幂律谱来拟合,在80个可以用双幂律谱来拟合HXR光子谱的耀斑中,有21个耀斑可以直接用单幂律电子谱加一个低能截止来解释.低能截止范围为20-50keV,平均值约为30keV.同时也分析了耀斑光子谱特征的其他可能解释.