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超高分辨率太阳射电事件及其相关太阳活动的研究*

2012-01-25王蜀娟刘玉英颜毅华傅其骏

天文研究与技术 2012年4期
关键词:耀斑日冕射电

王蜀娟,刘玉英,颜毅华,傅其骏

(中国科学院太阳活动重点实验室 (国家天文台),北京 100012)

1 2004年10月31日事件

图1是2004年10月31日事件,从图1(c)可以看出,在5∶20~5∶45 UT期间射电辐射存在一个主峰和一个次峰,爆发类型为30PBI。在主次峰之间5∶28~5∶29 UT,观测到射电精细结构,包括许多射电尖峰辐射结构,图1(d)是图1(c)箭头所指部分的放大,是在超高分辨率模式下观测到的射电尖峰辐射。这些尖峰辐射是弱偏振的(20% ~30%右旋偏振),其平均频率漂移率为1.446 GHz/s,比在较低分辨率(频率分辨率和时间分辨率各为10 MHz、8 ms)下得到的相应结果略低[1]。

在5∶23~5∶39 UT有一个M2.3/SF级太阳耀斑出现在活动区10691,其位置在N13W34。在5∶36 UT耀斑接近结束时,有一个米波射电II型爆发出现在57 MHz附近,如图1(b)箭头,示踪着这时存在一个日冕激波,这个激波比射电精细结构约晚8 min。日冕激波之后大约54 min,在6∶30∶30 UT,大视角分光日冕仪(LASCO)的C2号探测器,在2.93 Rs(太阳半径)高度处观测到一个日冕物质抛射,其线性速度约265 km/s。假设II型爆发来源于等离子体辐射,用Newkirk模型[2]可以估算出57 MHz辐射源高度约1.7 Rs,如果日冕物质抛射以265 km/s的速度从1.7 Rs传播到2.93 Rs需要约50 min,与54 min基本相应,因此,可以认为该日冕物质抛射与5∶36 UT时的米波射电II型爆发相关联,也就是该日冕物质抛射与该日冕激波有关。

2 2004年11月3日事件

图2是2004年11月3日事件,从图2(c)可以看出,在3∶20~4∶20 UT期间射电辐射存在主次两个峰,爆发类型为46C。在第1峰刚开始上升时3∶25 UT附近观测到射电精细结构,包括许多鱼群结构,图2(d)是图2(c)箭头所指部分的放大,是超高分辨率模式下观测到的鱼群结构形态。鱼群结构的频率漂移都是从高频向低频的负漂,平均漂移率约为400 MHz/s,其单个结构的平均持续时间约44.0 ms。

图1 2004年10月31日事件的射电爆发及其精细结构Fig.1 The radio bursts and fine structures of the event in October 31,2004

图2 2004年11月3日事件的射电爆发及其精细结构Fig.2 The radio bursts and fine structures of the event in November 3,2004

在3∶23~3∶57 UT有一个M1.6/1N级太阳耀斑出现在活动区10696,其位置在N08E45,耀斑极大出现在3∶35 UT。大约耀斑极大之后3 min,相继出现两个米波射电II型爆发,如图2(b)箭头,分别在3∶38 UT、70 MHz处和3∶50 UT、47 MHz处,相应的日冕激波比射电精细结构约晚13 min。第1个II型爆之后大约16 min,C2/LASCO在3∶54∶05 UT、3.07 Rs处观测到一个日冕物质抛射,线性速度约918 km/s。模型估算70 MHz辐射源高度约1.5 Rs,如果日冕物质抛射以918 km/s的速度从1.5 Rs到3.07 Rs需要约18 min,与16 min基本相应,因此,可以认为该日冕物质抛射与第一米波II型爆发(日冕激波)相关联。另外,在耀斑之初3∶27~3∶35 UT,有米波漂移脉动结构(Drifting Pulsation Structure,DPS)出现在840~100 MHz,漂移脉动结构被认为是起源于日冕中向上运动的等离子体团[3],由此可以推测,日冕物质抛射可能与较低日冕中的该漂移脉动结构相关。

3 2004年11月6日事件

图3是2004年11月6日事件,图3(c)的时间范围对应于频谱图3(b)中黑三角形指示部分。从图3(c)可见,在较强的射电辐射增长之前0∶26 UT附近,观测到射电精细结构,超高分辨率观测模式下发现它们的形态很特殊,很像是纤维结构与尖峰辐射结构的叠加,如图3(d),该图是图3(c)箭头所指部分的放大。在0∶11~2∶08 UT有3个连续太阳耀斑出现在N10E08,级别各是M9.3/2N、M5.9/2N和M3.6/2N。在0∶40 UT、30 MHz处和1∶12 UT、45 MHz处相继出现两个米波射电II型爆发,如图3(b)黑色曲线,相应的日冕激波比射电精细结构约晚14 min。第二II型爆之后约20 min,C2/LASCO在1∶31∶51 UT、3.62 Rs观测到日冕物质抛射,速度约818 km/s。模型估算该II型爆发源高度约2 Rs,CME以818 km/s从2 Rs到3.62 Rs需要约23 min(~20 min),因此该日冕物质抛射可能与第二米波II型爆发(日冕激波)相关联。

图3 2004年11月6日事件的射电爆发及其精细结构Fig.3 The radio bursts and fine structures of the event in November 6,2004

[1]Wang S J,Yan Y H,Fu Q J.Spikes in solar radio bursts at frequencies near 3GHz [J].Solar Physics,2002,209(1):185 -193.

[2]Newkirk G.Structure of the solar corona [J].Annual Review of Astronomy and Astrophysics,1967,5:213-266.

[3]Kliem B,Karlicky M,Benz A O.Solar flare radio pulsations as a signature of dynamic magnetic reconnection [J].Astronomy and Astrophysics,2000,360(2):715 -728.

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