太陽耀斑極紫外輻射成因找到 或影響衛星壽命

記者從中國科學技術大學獲悉，該校日地空間物理研究團隊在關于太陽耀斑極紫外輻射的研究中取得重要進展。研究成果日前發表于《天體物理學雜志》。

太陽極紫外輻射直接作用于地球高層大氣，可影響衛星壽命、無線電通訊和衛星導航等，極紫外后相一經發現就引起了廣泛關注。太陽耀斑通常在軟X射線波段產生一個流量峰，稱為耀斑“主相”。主相期間耀斑附近的等離子體被迅速加熱到上千萬攝氏度，各波段峰值時間接近;之后X射線流量衰減，等離子體溫度也逐漸冷卻到日冕背景溫度——約100萬攝氏度。太陽動力學觀測站SDO衛星上測量太陽極紫外輻射的EVE儀器發現，有些耀斑主相后約幾十分鐘在一些中等溫度的極紫外發射線存在第二個峰，稱為“極紫外后相”。最典型的是失去15個電子的鐵離子在波長為33.5納米的發射線，其形成溫度約250萬攝氏度。一些零星的個例分析發現，主相的色球耀斑帶通常為環形，連接主相耀斑帶和遠處孤立耀斑帶的大尺度冕環系統與極紫外后相有關。后相的成因是由于這一大尺度環系的緩慢冷卻還是由于二次加熱，目前尚存爭議。

研究團隊系統考察了2010—2014年間55個伴隨極紫外后相的耀斑，意外發現其中23個雙帶耀斑，而環形耀斑僅19個，其余事件的耀斑帶形狀較為復雜。樣本中48%的雙帶耀斑和37%的環形耀斑伴隨“超強極紫外后相”，即后相峰值超越主相，這被認為是存在額外加熱過程的證據。然而，由于后相區域的尺度普遍大于主相區域，且與主相區域相分離，大部分事件中主、后相峰值延遲時間與等離子體冷卻模型估算的時間相仿。統計結果表明以熱傳導和熱輻射為主的冷卻機制可能在極紫外后相的產生中占主導地位，但是雙帶耀斑比環形耀斑更有可能包含額外的加熱機制。