太阳“火爆性格”时序光谱特征首次被“羲和号”揭示

近日，记者了解到，由中国科学院天文台、紫金山天文台以及南京大学联合组成的科研团队，通过“羲和”号太阳遥感卫星，对太阳爆发活动源区进行了分区积分光谱分析研究。团队首次细致剖析了太阳暗条在爆发过程中的抬升与回落，以及耀斑区色球层受到的压缩、蒸发等物理现象，并呈现了这些活动彼此叠加时的时序光谱特征。这项成果，为解析恒星整体Hα光谱数据中暗含的爆发区物理过程，提供了极具价值的线索。最新研究已发表在国际权威期刊《天体物理学报》。

太阳是距离人类最近的恒星，经常发生强烈的能量释放事件，如耀斑、暗条爆发及日冕物质抛射，其变化直接影响地球空间环境。

据论文通讯作者、中国科学院天文台研究员侯义军介绍，类似的恒星大气爆发活动在太阳系外的恒星-行星系统中同样普遍存在。然而，受限于观测手段，目前对单颗恒星爆发活动的起因和演变过程掌握有限。此次“羲和”号对全日面Hα谱线的持续观测，为比较太阳与其他恒星的活动特征、解读恒星大气爆发源区的复杂机制，打开了新的研究窗口。

在这项研究中，科研人员选取了“羲和”号于2024年观测到的五类不同太阳爆发事件进行分析。侯义军表示：“过去相关研究难以分区揭示太阳爆发中各物理过程。依托‘羲和’号Hα成像与光谱反演速度场数据，我们首次实现了基于爆发源区的区域积分光谱分析，清晰还原各主要物理过程在不同阶段的光谱时间演化特征。”

据论文第一作者、中国科学院紫金山天文台与天文台联合培养博士生刘骁锋介绍，在耀斑区，空间积分Hα光谱结果表现出明显的线心辐射增强、谱线展宽及红翼不对称，反映了色球层受到快速压缩的物理过程。另一方面，团队还发现，在暗条演化的各个阶段，其相关区域的Hα光谱由加速蓝移吸收逐步过渡到减速蓝移吸收，并最终出现红移吸收，完整描绘了冷等离子体从抬升、减速到回落的动力学轨迹。

南京大学教授李川指出，“羲和”号体现了在太阳爆发区低层大气等离子体动力学研究中的突出优势，这项工作深入挖掘了其在太阳与恒星对比研究方向的科学潜力。（记者金凤）