一对双极电流带上的太阳耀斑爆发

发布时间：2020-06-04 05:37

【摘要】：众所周知,大多数太阳耀斑发生在太阳活动区,活动区内各种太阳活动与太阳磁场有着紧密的联系。一般来说,耀斑的发生具有随机性和突然性,这使得精确预测耀斑爆发成为非常困难的任务。2017年9月6日11:53UT位于日面西南方向的活动区NOAA AR12673上爆发了一个X9.3级的耀斑。应用SDO(Solar Dynamics Observatory,SDO)/HMI(Helioseismicand Magnetic Imager,HMI)观测到的矢量磁图,我们计算出了该活动区在耀斑爆发前一时刻11:46UT的视向电流密度分布图。结果显示,在该活动区的磁中性线附近存在一对极性相反的电流密度约为0.4Α/8)~2的长电流带。SDO/AIA(Atmospheric Imaging Assembly,AIA)在EUV和可见光波段观测的图像中发现在约10分钟后在与电流带相对应的位置爆发了一个X9.3级的大双带耀斑。令人惊奇的是,在可见光波段观测到的该耀斑的两个亮带位置刚好与两个极性相反的电流带几乎重叠,而且耀斑带的形状也与电流带的形状极其相似。EUV波段观测的耀斑环则几乎覆盖了两条极性相反的电流带的中间区域。这些对应关系可能意味着双带耀斑的爆发与活动区内的电流分布存在着紧密的关系,电流带的位置和形状可能是决定耀斑位置和形状的关键因素。在耀斑爆发期间,活动区内的电流结构可能释放出自由能并形成明亮的耀斑带。由于耀斑爆发前的电流带结构可以应用测量到的矢量磁场计算得到,因此耀斑带与电流结构的对应关系有可能为我们提供一种预测耀斑爆发位置和形态的方法。现阶段,预测太阳耀斑的爆发多数是通过对以黑子为中心的活动区的监测。预测耀斑爆发的物理模型尚未确定。本文以磁场为起点,利用安培定律环路积分的方法计算出活动区的电流,通过分析耀斑带与电流结构的对应关系,提供了一种预测耀斑爆发位置和形态的方法。本文第1章主要介绍了太阳活动区及耀斑、暗条、日冕物质抛射等太阳活动现象。第2章主要介绍了太阳磁场和电流,包括等离子的磁流体力学方程、磁重联、电流片等。第3章介绍了关于电流计算的相关方法。第4章为我们的主要工作,即通过对一个爆发型大耀斑的耀斑带和耀斑爆发之前约十分钟的电流带作对比分析,耀斑带与电流结构的对应关系有可能为我们提供一种预测耀斑爆发位置和形态的方法。
【图文】：

第 1 章 绪论强的是黑子，约 1000-4000G,极区只有 1 2G,而地球极区只有约 0.7G。太阳的化学成分按质量百分比排在前五的分别有 H, He, C, N, O。除此之外，太阳是一个在自引力作用下收缩并聚合在一起的巨大等离子体球，，由于太阳光球具有很高的不透明度，因此我们所观测到的只是太阳的表层大气。根据太阳结构模型，通过理论计算，人们得到了关于太阳内部结构的信息。图 1.1 是 SDO/AIA 在2019 年 3 月 2 日 07:20:00UT 左右拍摄的不同波段太阳图。

图 1.2 太阳的分层结构（百度图片）。1.2 太阳活动区上各种活动聚集的地区被称为太阳活动区，也是日面较频繁的区域，主要由光球下方新浮现的磁通量演化而的边界，可以从光球一直延伸到日冕，它具有发生、发人们观测到一些小的H 亮区，不久之后又发现有新的磁之后的几小时内，光球上出现了新浮现的磁通量，与此了 x 射线亮点。大部分亮点不到 1 天就消失了，在某些浮现出来，从白光图像上可以看出两个比周围光球暗的是由小孔组成、磁极性相反、由一些小暗条联系起来。
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P182.52

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本文编号：2695963