中国科学家找到破解日冕磁场测量难题新途径

2020-08-07 06:00:05黑帽廉颇

我的科学家找到了一种解决日冕磁场测量问题的新方法

从北京大学获悉,北京大学地球与空间科学学院教授 ,​​中国科学院太阳活动重点实验室主任田辉等在日冕磁场测量方面取得了重要进展 。他们首次测量了日冕磁场的全球分布 。第一世纪问题的解决方案提供了一种新的有效途径,可以实现对冠状磁场常规测量的最终目标。最近在《科学》和《中国科学:技术科学》上发表了两篇相关论文 。

“磁场对太阳极为重要,但是到目前为止 ,我们对太阳磁场的常规测量仅限于光球 。”田辉说,光球上方的太阳大气,特别是最外层的电晕 ,磁场仍然难以测量 ,这极大地限制了太阳物理学的发展 。在这方面,太阳物理学家通常只能在某些假设下通过模型重建日冕磁场。但是,这些模型假设不一定适用于电晕中的某些区域,并且由不同模型重建的磁场结构通常是不同的 。另一方面,他们一直在寻找可用于测量日冕磁场的其他方法,例如放射观察法和磁震法。其中,磁地震法是基于对日冕波动的观测来推断磁场信息的 。过去 ,该方法主要用于电晕局部区域的一些偶然波动现象,并且对我们对日冕磁场的理解影响有限 。

田辉告诉记者,为了突破这个瓶颈,在更大的范围内测量磁场及其演化,有必要对更普遍的波动现象应用磁地震法 。2007年,使用国家大气研究中心下的高山天文台的日冕多通道旋光仪(CoMP),发现日冕中几乎所有地方都有传播的磁流体横波 。

CoMP是一种具有成像光谱观察功能和偏振测量功能的地面日冕仪。望远镜的孔径为20cm,可以使用两个Fe1074.7nm和1079.8nm的近红外光谱观测日冕。观测范围约为1.05至1.35太阳半径。天辉团队与CoMP团队合作 ,提出了一种基于日冕中普遍存在的磁流体横波来测量日冕磁场的新想法。他们将过去仅限于某些区域的波跟踪方法扩展到整个视野,以获得这些波传播速度的全局分布。之后,他们利用1074.7nm和1079.8nm光谱线之比的密度敏感特性来获得冠状等离子体密度的全局分布。最后,在波跟踪和密度诊断的基础上,他们基于电晕观测首次获得了日冕磁场的全局分布。

该研究成果实现了利用磁震法测量日冕磁场从点,线到面的飞跃,填补了太阳磁场测量的空白 。

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