太阳暗条形成的观测研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨波
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| 答辩日期 | 2016-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 姜云春 |
| 关键词 | 暗条 暗条形成 磁场重联 磁场对消 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | The Observational Study of the Formation of Solar Filaments |
| 英文摘要 | 太阳暗条是太阳系中迷人而独特的磁场结构。暗条复杂的结构，动力学特征，以及等离子体参数都密切的与太阳上的磁场相关。暗条形成的过程涉及太阳上磁场在一定条件下重组转化为暗条磁场的过程。然而，太阳上的磁场如何转化为暗条磁场是不清楚的，并且暗条详细的磁场结构也是不清楚的。暗条形成的研究不仅可以帮助理解太阳上磁场重组转化为暗条磁场的过程，而且还有助于理解暗条的支撑以及其磁场的详细结构。另外，作为太阳大气中磁通量绳结构一个较好的示踪者，暗条形成的研究也有助于理解和解释磁通量绳在日冕中的形成和演化。在本论文中，借助于SDO、SMART、和GONG优秀的观测资料，我们详细的研究了三个包含暗条完整形成过程的事件。主要的结果如下：通过分析研究2012年8月5-6日SDO的观测，我们首次呈现了一个由宁静区转动网络磁场驱动的小尺度环形暗条的形成与爆发。观测发现，在一个倒J形右手暗条的负极性足点区域，几个同极性的磁通量块会聚到超米粒组织的边界处形成转动网络磁场，然后逆时针旋转了大约11个小时。这一磁结构在太阳极紫外的观测图像中对应于一个逆时针转动的极紫外飓风。在其旋转期间，倒J形暗条逐渐演化成一个环状暗条并环绕着它。利用微分仿射速度估计（DAVE）方法计算得到的光球速度场表明在转动网络磁场形成和转动的阶段，会聚流和涡旋流出现在转动磁结构的周围，这意味着光球转动网络磁场与日冕中的EUV飓风具有很紧密的时空关系。光球磁螺度注入的计算显示在转动网络磁场转动的过程中一直有与右手暗条螺度符号一致的负螺度的积累。最后，很可能是受到偶极磁流浮现以及随后浮现磁流与转动网路磁场间发生的磁对消的影响，转动网络磁场停止转动，极紫外飓风消失，环状暗条爆发。这些观测特征表明转动网络磁场可以传输和注入磁能和磁螺度到其附近的暗条系统当中，它们对其附近环状暗条的形成可能起着非常重要的作用，极紫外飓风的形成可能是磁螺度通过光球转动网络磁场转动注入到日冕的进一步表现。另外，暗条爆发前的新浮偶极磁流很可能是触发磁重联导致暗条系统不稳定的最主要原因。通过研究2013年5月29日暗条形成的例子，我们呈现了一个非常稀少的观测：两组暗丝状结构重联快速形成一个暗条。观测表明，这两组暗的丝状结构分别属于不同的磁场系统，它们相邻的端点扎根于异极性磁场区域。计算的光球速度场表明光球会聚流主宰着这些异极性磁场区域。在会聚流的影响下，相反极性的磁通开始会聚并对消，导致了沿丝状结构的轴向从相反方向传播的EUV增亮。其间，在丝状结构的另一端出现了微弱的远区增亮，扎根于异极性磁场的EUV环也被观测到。此外，AIA的6条铁线观测都揭示出在EUV增亮逐渐消散的过程中，一个磁通量绳结构形成并经历了翻滚运动。之后，当EUV增亮消失后，一个由两组相互缠绕的丝状结构组成的暗条出现。通过微分辐射计量（DEM）分析，我们发现位于磁通对消侧附近的等离子体，其温度和辐射在EUV增亮的过程中都在升高。这意味着在这些区域磁重联发生并加热了等离子体。这些观测事实提供了暗条通过磁重联形成的证据。而且，形成的暗条磁场结构很可能是一个磁通量绳结构。另外，通过研究2013年2月9日活动区（AR 11669）暗条生长的事件，我们发现活动区暗条与其附近超半影暗条以及丝状结构间的相互作用可以导致暗条生长。在暗条的整个生长过程中，发生了多步的重联过程。暗条正极足点附近磁通的会聚和对消是第一步重联。该重联导致了暗条分叉为相互缠绕的两组丝，其中一组丝固定在原地，而另外一组丝与超半影暗条以及部分的丝状结构发生相互作用。这代表第二步重联的发生，此过程导致超半影暗条消失以及连接暗条和丝状结构远端的长的类丝状结构的形成。长的类丝状结构进一步与丝状结构相互作用并被分离成两部分代表着第三步重联。最后新的长类丝状结构再次出现，该结构与暗条固定的丝相互缠绕形成一个整体扭缠的结。H 的观测表明该扭缠的结构是一个更长的左手暗条。基于SDO/HMI 的矢量磁图，非线性无力场外推的结果表明我们研究的暗条由两组相互缠绕的流绳组成。这些观测结果表明活动区暗条与其附近超半影暗条以及丝状结构间的相互作用可能对暗条的生长起着至关重要的作用，并且暗条的磁场结构很可能是一个磁流绳结构。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 太阳与太阳系 ; 太阳物理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 112 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25368]  |
| 专题 | 云南天文台_抚仙湖太阳观测站 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨波. 太阳暗条形成的观测研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2016. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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