31289.太陽大氣三維磁場結構及相關活動現(xiàn)象的研究

1、DissertationforDoctorofPhilosophyThreeDimq；ionaIMagneticFieldinhreeDimensiOnaMagneuceInIItheSolarAtmosphereandAssociatedActivitiesYangGUO—SupervisedbyMingdeDingandBrigitteSchmiederAstronomy：SolarPhysicsDepartmentofAstron

2、omyatNanjingUniversityIle—de—FranceAstronomyandAstrophysicsGraduateSchoolObservatoryofParis2011May法來構造非線性無力場模型。外推所需的高空間分辨率的NOAA10930活動區(qū)的光球矢量磁場觀測由日出衛(wèi)星上的分光偏振計得到。磁場的拓撲結構可以描述為一個高度剪切的核區(qū)磁場加上一個接近勢場的包層拱狀磁場。核區(qū)磁場清楚地顯示出一些用來支撐暗條的磁凹陷

3、結構。由非線性無力場所包含的能量減去對應的勢場能量，計算出的耀斑釋放的自由能大約是241031爾格，這個能量大約是耀斑前勢場能量的2％。我們還計算了剪切角，即非線性無力場和勢場的夾角。我們發(fā)現(xiàn)耀斑后剪切角在低層大氣的某些位置變得更大，而在大部分的位置它們明顯變小，這表明整個磁場位形在耀斑后變得更接近勢場。太陽光學望遠鏡的寬帶濾光成像儀(BFI)得到的CaIIH譜線圖像和紫外的1600A圖像顯示耀斑前的加熱主要發(fā)生在核區(qū)磁場。這些結果提供

4、了支持太陽耀斑韁繩斷裂(tethercutting)模型的證據(jù)。我們還使用日出衛(wèi)星上的極紫外成像分光計(EIS)觀測研究了活動區(qū)內(nèi)極紫外譜線的形成高度。在使用雙高斯擬合解決了HeII25632A和SiX25637A譜線的混合問題之后，通過比較日面上的多普勒分布和磁場分布，我們發(fā)現(xiàn)過渡區(qū)在強磁場的區(qū)域會升高，在耀斑前加熱的區(qū)域可能存在多種溫度的環(huán)結構。使用非線性無力場外推的方法，我們還研究了NOAA10767活動區(qū)暗條的磁場位形。光球的矢

5、量磁場通過THEMIS的多譜線偏振光譜儀在2005年5月27日觀測得到。我們提出了一個新的去除橫場180。不確定性的方法。通過使觀測矢量磁場的總磁力和總力矩最小化來對觀測數(shù)據(jù)進行預處理，這一步為非線性無力場模型提供了一致的底邊界條件。然后，我們使用優(yōu)化的方法計算了FI冕的磁場，從而找到了一個沿著磁場極性反轉線的磁通量繩。這個磁通量繩和一個Ha暗條的一部分在空間上對應得非常好，而整個磁凹陷的分布則對應了整個Ha暗條。這意味著這個暗條磁場結

6、構的一部分是磁繩，而另外一部分是剪切的磁拱。磁拱在負螺度的磁場里誘生了一個左生的暗條，這和一個磁繩在相同螺度的磁場里誘生的暗條分叉的手性是相反的。暗條中心的磁場強度大約是700高斯。在同一個活動區(qū)里發(fā)生了一個M11級的耀斑。磁繩或者說暗條爆發(fā)的紫外觀測顯示出爆發(fā)結構有一個很強的扭曲運動，這表明在爆發(fā)過程中磁繩把它的部分纏繞轉化成了磁繩中心軸的扭曲。在計算了爆發(fā)前磁繩的纏繞數(shù)以后，我們發(fā)現(xiàn)它和一些數(shù)值模擬得到的螺旋扭曲不穩(wěn)定性(helic