紫金山天文臺報道太陽日冕大尺度冕環橫向振蕩的多波段觀測結果

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　　波動和振蕩是太陽日冕中普遍存在的現象。在極紫外波段觀測到的冕環周期性往復運動通常被認為是橫向（快模）扭曲振蕩。橫向扭曲振蕩首次被TRACE衛星探測到。冕環振蕩的開始時間通常與附近的低日冕爆發活動（如耀斑、噴流、暗條爆發）一致，因而這些活動被認為是觸發冕環振蕩的主要機制。結合觀測到的冕環振蕩和磁流體力學波動理論為診斷當地等離子體參數（如磁場強度和阿爾芬速度）提供了有效手段，這些參數通常難以被直接測量到。

　　中國科學院紫金山天文臺報道了關于大尺度冕環（長度超過350兆米）橫向振蕩的多波段觀測結果。該事件發生在2015年10月16日，位于太陽表面活動區12434。冕環振蕩是由一個C4.2級環形耀斑的日冕噴流觸發的（圖1）。研究人員沿冕環選取若干位置，在每個位置垂直于冕環的方向上做切片，并畫出每條切片對應的極紫外波段上亮度隨時間的演化圖（時空圖），再利用有衰減的正弦函數來擬合振幅隨時間衰減的冕環振蕩（圖2）。結果表明，冕環振蕩在171埃和131埃波段最明顯，且沿整個冕環的振蕩相位相同，最大振幅為13.6兆米，意味著振蕩屬于快模扭曲模。振蕩持續了大約3.5個周期，平均周期約462秒，平均衰減時標約976秒。運用冕震學理論估算的冕環阿爾芬速度約1210公里每秒，磁場強度為30-43高斯。此外，研究人員運用磁通量繩插入法進行非線性無力場外推，得到的冕環磁場強度為21-23高斯。這兩種獨立方法得到的結果在同一數量級，進一步驗證了冕震學在診斷日冕磁場中的有效性。

　　近日，相關研究成果發表在Astronomy & Astrophysics上，紫金山天文臺太陽活動多波段觀測研究團組博士研究生戴俊為論文第一作者，該團組副研究員張擎旻為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金委員會、中科院戰略性先導科技專項和中科院青年創新促進會的資助。

　　論文鏈接 

　　圖1.SDO/AIA在171、131、193、211埃等波段拍攝的耀斑前極紫外照片，顯示大尺度冕環（黃虛線）。三條短實線切片（S1、S2、S3）用于研究冕環橫向振蕩。紅色箭頭指向環形耀斑和對應的日冕噴流的位置

圖2.三條短實線切片（S1、S2、S3）在171和131埃波段的時空圖。紫色虛線勾勒出13:39-14:05 UT之間發生的冕環橫向振蕩