太阳耀斑中的射电漂移结构*
2012-01-25宁宗军吴洪傲许富英
宁宗军,吴洪傲,许富英,孟 璇
(中国科学院紫金山天文台,江苏 南京 210008)
太阳耀斑是太阳活动最剧烈的现象之一。根据太阳耀斑的标准模型,耀斑爆发中会有大量的非热电子被加速。这些非热电子产生复杂的射电爆发时间精细结构,漂移结构就是其中一种精细结构,它是由许多小的爆发组成,但整体随时间有漂移。以前观测到的这种结构是向低频漂移。观测上他们与太阳耀斑中的等离子团抛射相对应。图1是2001年4月15的太阳耀斑中的0.8~2.0 GHz上的漂移结构[1]。观测发现,这个漂移结构和等离子团的抛射有关,如图2。
图1 2001年4月15的太阳耀斑中的漂移结构Fig.1 Slowly drifting structures for the solar flare of April 15,2001
在1~4.5 GHz的观测发现,射电漂移结构有多样性。图3和图4是两个例子。其中,2001年4月11日太阳耀斑中的漂移结构是两组,其中第2组频率漂移率随时间而变化,如图3中的线所示。2001年11月23日太阳耀斑中的漂移结构结束后,有大量的尖峰辐射爆发[2]。
1 观测和结论
紫金山天文台的太阳射电频谱仪自1998年开始工作,至今已经观测到大量的太阳耀斑事件。它的工作波段是4.5~7.5 GHz,时间分辨率是10 ms,带宽是10 MHz,共有300个通道[3]。
图2 TRACE观测到的等离子体团Fig.2 Plasmoid observed by TRACE in April 15,2001
2003年3月18日的太阳耀斑是M2.5级。爆发时间从05∶51 UT开始,06∶00 UT达极大,06∶02 UT结束。对应的活动区是NOAA AR 10314。图5是紫金山天文台射电频谱仪观测的漂移结构,共有4组连续的漂移结构,持续时间约2 s。区别于以前的观测,这个事件的频率漂移是向高频的。这是首次在6 GHz附近观测到正漂率的漂移结构,其频漂率大约是 3.6 GHz/s[4]。
图3 2001年4月11日太阳耀斑中的漂移结构Fig.3 Slowly drifting structures for the solar flare of April 11,2001
图4 2001年11月23日太阳耀斑中的漂移结构Fig.4 Slowly drifting structures for the solar flare of November23,2001
图5 2003年3月18日太阳耀斑及其射电漂移结构Fig.5 High-frequency drifting structures observed by the 4.5 -7.5GHz spectrometer of the Purple Mountain Observatory for the solar flare of March 18,2003
[1]Karlicky M,Farnik F,Meszrosova H.High-frequency slowly drifting structures in solar flares[J].Astronomy and Astrophysics,2002,395(2):677 -684.
[2]Karlicky M,Kosugi T.Acceleration and heating processes in a collapsing magnetic trap [J].Astronomy and Astrophysics,2004,419(3):1159 -1168.
[3]Xu Fuying,Xu Zhicai,Huang Guangli,et al.A broadband solar radio spectrometer and some new observational results[J].Solar Physics,2003,216(1):273-284.
[4]Ning Zongjun,Wu Hongao,Xu Fuying,et al.Positively drifting structures during the 18 March2003 solar flare [J].Solar Physics,2007,241(1):77-84.