日冕结构在爆发过程中的温度漂移及动力学演化
耀斑和日冕物质抛射(CME)是发生在太阳上常见的剧烈活动，作为空间天气扰动的主要驱动源，深刻的影响着地球上人类的生活和科技。耀斑与CME常常呈现伴生关系，有着强的关联。耀斑作为太阳局地现象，观测上为非常宽广的辐射谱增强信息;CME作为传播结构，除了遥感观测，还有对其内部粒子和磁场的观测。本文从分析观测资料出发，探讨CME初始阶段的形态和触发机制，构建极紫外(EUV)热力学图谱分析耀斑的辐射过程。 1，构建极紫外热力学图谱分析耀斑的辐射过程: SDO上搭载的EVE(极紫外成像仪，EUV Variability Experiment)提供太阳活动的丰富的热力学过程，特别是对于太阳耀斑。基于EVE谱线我们构建了热力学图谱(TDS thermodynamicspectrum)，这种工具将来也可应用于研究遥远星体的爆发活动。通过对研究几个事例，我们展示TDS图谱的功能。更进一步，我们将TDS方法应用于74个大于M5.0的耀斑分析，并且得到了如下统计结论:1，EUV的峰值总是滞后于软X射线(SXR)的峰值，同时越强的耀斑其冷却率越快。峰值的延迟时间和冷却率存在幂律关系，表征了合乎逻辑的从SXR到EUV的冷却辐射过程;2，耀斑热力学图谱呈现出两种截然不同的温度漂移模式，Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型耀斑，从高温到低温增强的辐射漂移部分像个四边形，而Ⅱ型耀斑的漂移部分则像个三角形。统计分析认为，相较于Ⅰ型，Ⅱ型耀斑更为脉冲;3，对于存在后相的耀斑，后相的峰值强度与主相峰值强度的比率粗略上正相关于耀斑等级，且强后相的耀斑都是束缚事件。我们相信，TDS图谱显示，对于束缚事件，未能成功爆发的磁绳所携带的能量激发了热辐射过程。TDS图谱同时还展示了色球层和过渡区的热力学过程。这些结果对于提高我们认知耀斑和相关爆发(CME)提供了新的线索和方法。 2，研究了CME爆发前的磁绳形态以及爆发过程中的运动过程:CME的磁绳结构最早是基于当地太阳风的磁云观测得到的，回溯到低日冕，由于没有直接的日冕磁场观测，磁绳是否存在于CME抛射之前在各种CME理论和数值模型下众说纷纭。为了探究CME初始形态以及耀斑期间其动力学过程，我们研究2011年6月21日的C7.7级的超长持续时间的耀斑，它在GOES（近地同步环境监测卫星，Geostationary Operational Environment Satellite）软X射线通量观测曲线上表现为两个小时的通量上升，而对于一个典型的耀斑，上升相的持续时间不过数十分钟甚至短短几分钟。在SDO(太阳动力学观测台，SolarDynamic Observatory)的视角下，该耀斑处于日面中央，而在STEREO（日地关系观测台，Solar TErrestrial RElations Observatory）双星的视角下，该耀斑位置处于日面边缘，由此，第一次重构出了爆发前活动区S型整体三维结构，利用AIA（太阳大气成像仪，Atmospheric Imaging Assembly）的极紫外高温谱线(94(A)，131(A))展示了此结构在爆发前的局部活动和形态以及爆发过程中的动力学过程。这种S型结构常被直接解释为磁绳本体，在爆发前平均高度达到了60Mm。在初始阶段，磁绳西侧肘部的磁静力学平衡被破坏驱动了爆发前相，导致磁绳结构的缓慢上升，随后的底部磁重联和（或）磁绳不稳定性导致了爆发相。
日冕物质抛射;耀斑;磁绳结构;爆发过程;温度漂移
中国科学技术大学
博士
空间物理学
汪毓明;张捷
2017
中文
P182.62
132
2017-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）