2003年,中国科学院紫金山天文台赣榆太阳站将精细结构望远镜配备以高性能的高速CCD,以每秒20到30幅的能力获取具有高空间分辨能力的耀斑资料。科学目标定位在获取太阳爆发过程中稍纵即逝的空间和时间精细结构,这好比是研究高速子弹穿越障碍的仔细过程。因而,该望远镜成了真正意义上的精细结构望远镜,具有时间和空间双重精细结构,其仪器水平达到国际前沿。
利用改造后的望远镜,该站的张延安、宋慕陶等在2004年11月1日获得首个完整的高时空分辨能力的耀斑资料。这样的资料在国内是首次,在国际上也是罕见。11月1日的资料共有2万多幅照片,经过该站季海生、黄光力、李友平等将近一年的处理和分析、比对,该成果已被国际天体物理界最权威的杂志之一——ApJ
Letter接受。据专家说,这样的观测资料不仅是国内首次发表,在国际上也堪称罕见。
太阳耀斑是太阳大气中的不稳定过程,在短暂的时间内释放出相当于几百万颗核弹爆炸所具有的能量。简单的推算不难得知,耀斑能量只能来自贮藏在磁场中的非势磁能的快速释放。当今国际太阳物理界在理论和观测上仍然面临许多重大研究课题,其中之一就是如何将磁场中的非势磁能快速转化为耀斑能量。一般认为,太阳日冕中磁场发生磁重联使电子和质子得到加速,磁重联就是相反磁力线的相互靠近、发生湮灭、继而引起磁力线的重新连接的过程。
由于太阳日冕磁场极难观测,因而,我们不能直接观测到磁重联过程。所幸的是,磁重联所加速的高能电子轰击到太阳低层大气—色球,引起通常所观测到的太阳色球耀斑,色球耀斑通常被称为耀斑的足点辐射。耀斑足点的运动间接反映了重联的过程,但是,以前这方面的观测研究由于时间分辨率较低,所产生的科学结论相当粗略。
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