太陽黑子半影纖維(暗條)物理本質的研究

1、太陽黑子半影纖維（暗條）物太陽黑子半影纖維（暗條）物理本質的研究理本質的研究答辯人: 蘇江濤項目組其他成員：王曉帆國家天文臺項目答辯 國家天文臺國家天文臺 懷柔基地懷柔基地1. 蘇江濤蘇江濤 副研究員副研究員 1992.91996.7 四平師范學院 獲學士學位1996.71998.7 吉林油田實驗中學 物理教師1998.92001.7 北京師范大學 獲碩士學位 2001.92004.9 國家天文臺 獲博士學位 2004.9至今 國家天文臺 2. 王曉帆王曉帆 國家天文臺國家天文臺 在讀博士在讀博士 申請人簡歷申請人簡歷 課題申請負責人科研經課題申請負責人科研經驗驗 從事過太陽磁場的觀測和理論定

2、標 太陽磁活動現象的研究 負責懷柔太陽觀測基地太陽磁場觀測工作 主要科研的目標和方法主要科研的目標和方法在懷柔太陽矢量在懷柔太陽矢量磁場磁場和空間高分辨率矢量磁場和空間高分辨率矢量磁場觀測的基礎上，觀測的基礎上，診斷太陽磁活動基本特性和規(guī)律診斷太陽磁活動基本特性和規(guī)律 參加全日面光學和磁場監(jiān)測系統(tǒng)研究，獲參加全日面光學和磁場監(jiān)測系統(tǒng)研究，獲2007年度軍隊科技進步一等獎一次年度軍隊科技進步一等獎一次（15人人中排第中排第13）。發(fā)表論文情況發(fā)表論文情況(1) Su, J.T. and Zhang, H.Q., 2004, Sol. Phys., 222, 17(2) Su, J.T. and

3、Zhang, H.Q., 2004, ChJAA., 4, 365(3) Su, J.T. and Zhang, H.Q, 2005, Sol. Phys., 226, 189(4) Su, J.T. and Zhang, H.Q, 2005，IAUS, 226, 221S (5) Su, J.T., et al. 2005, ApJ, 630, L101 (6) Su J.T., et al., 2006, ApJ, 649, L141(7) Su, J.T., et al. 2007, Advances in Space Research, 39, 1723 (8) Su, J.T., e

4、t al. 2007, Sol. Phys., 242, 53(9) Su, J.T. and Zhang, H.Q. 2007, ApJ, 666, 559(10) Su, J.T., et al. 2008, Sol.Phys., 252, 55 (11) Su, J.T., et al. 2009, ApJ, 697, L103 國際邀請報告一次（國際邀請報告一次（2009新加坡舉行的新加坡舉行的Asia OceaniaGeosciences Society） 20042004年以來，課題申請負責人發(fā)表學術年以來，課題申請負責人發(fā)表學術SCISCI論文論文1 15 5篇，篇，會議文集會議

5、文集2 2篇，共篇，共1 17 7篇。篇。SCISCI第一作者第一作者1111篇。篇。項目研究意義項目研究意義 在高分辨率的太陽觀測中，半影纖維是太陽黑子的重要組成部分。但是到目前為止，人們對半影纖維究竟是磁對流現象，還是纖細磁流管現象，一直爭論不休。本項研究試圖從磁流管的特性上認識半影纖維的物理本質！本項目研究背景本項目研究背景半影纖維的兩個主要模型：半影纖維的兩個主要模型：(1)把半影纖維看成是熱等離子體在對流時排擠、穿越背景磁場（勢場）時而形成的現象（Spruit & Scharmer 2006);(2)把半影纖維看成是水平的磁流管埋藏在近垂直的背景磁場中的現象(Title et

6、 al. 1993; Solanki & Motavon 1993).其中兩個焦點：其中兩個焦點：(1)半影磁場是否為勢場？(2)半影纖維究竟是不是磁流管？(Scharmer et al. 2002)半影纖維的研究半影纖維的研究半影纖維究竟是不是磁流管？半影纖維究竟是不是磁流管？如果半影纖維是磁流管構成的，那么一定具如果半影纖維是磁流管構成的，那么一定具備磁流管的一些性質：比如備磁流管的一些性質：比如解纏時延長，纏解纏時延長，纏繞時收縮以及手征性變化繞時收縮以及手征性變化等等！我們試圖從等等！我們試圖從這些性質入手來研究半影纖維物理本質。這些性質入手來研究半影纖維物理本質。研究對象是：

7、研究對象是：NOAA 10930磁中性線區(qū)域的半影纖維磁中性線區(qū)域的半影纖維初步分析發(fā)現：半影纖維確有初步分析發(fā)現：半影纖維確有解纏時延長、纏繞時解纏時延長、纏繞時收縮和手征性改變等現象存在收縮和手征性改變等現象存在此研究已取得進展（I） 太陽黑子旋轉問題太陽黑子旋轉問題太陽黑子旋轉本質問題：一部分人認為是真實運動，另一部分人認為是纏繞的磁流管上浮時的一種表象。通過分析Zhao and Kosovichev (2003) 發(fā)現的在旋轉黑子的光球層下有兩個方向相反的渦旋流，我們提出黑子旋轉就是由于纏繞的磁流管在上浮時解纏，由磁張力驅動而造成的等離子體的整體運動。已發(fā)表論文：已發(fā)表論文：Su, J

8、.T., et al. 2008, Sol.Phys., 252, 55此研究已取得進展（II） 黑子區(qū)域的磁場是非勢的 Scharmer & Spruit （2006）認為半影磁場是勢場形態(tài)存在，對流等離子排擠、穿越背景磁場形成所看到的半影纖維。我們經研究發(fā)現黑子整個區(qū)域的磁場都是纏繞的，不是勢場形態(tài)。已發(fā)表論文：已發(fā)表論文： Su, J.T., et al. 2009, ApJ, 697, L103課題創(chuàng)新點課題創(chuàng)新點我們將半影纖維的物理性質與磁流管對比，首我們將半影纖維的物理性質與磁流管對比，首次發(fā)現半影纖維解纏時延長、纏繞時收縮以及次發(fā)現半影纖維解纏時延長、纏繞時收縮以及其手征

9、性可以改變，這些變化是受黑子旋轉的其手征性可以改變，這些變化是受黑子旋轉的影響。影響。未來工作展望未來工作展望（1）磁螺度傳輸與半影纖維手征性改變關系；）磁螺度傳輸與半影纖維手征性改變關系；（2）小尺度磁螺度積累和小尺度爆發(fā)關系。）小尺度磁螺度積累和小尺度爆發(fā)關系。工作進度工作進度（1）2010年1-12月，利用空間衛(wèi)星Hinode對活動區(qū) 10930高分辨率的矢量磁場和G-band觀測資料， 對半影纖維研究得出初步結果，并有SCI論文發(fā)表；（2）2011年1-12月，結合空間衛(wèi)星SOHO/MDI磁場、 空間衛(wèi)星Hinode高分辨的矢量磁場觀測，深入研 究小尺度（半影纖維尺度上）螺度積累與小尺度 耀斑爆發(fā)