杨培强 何智宁
摘 要:2014年10月15日、11月18日、2015年1月19日深圳市天文台在对日面进行了Hα波段跟踪观测时,记录到了三次有意思的日珥现象,存续时间短的仅25分钟,长的超过2小时,我们对三个日珥的高度特征分别进行了计算分析。
关键詞:日珥;日珥爆发;太阳活动
随着现代社会航天航空、卫星通信技术的发展,空间天气状况给人类生产生活带来的影响越来越大。日珥是一种重要的太阳活动现象,日珥爆发一直被认为跟日冕物质抛射(CME)有着紧密的联系[ 1 ]。因此,日珥的跟踪观测和研究对空间天气的预报有着非同寻常的意义。
深圳市天文台自2011年5月份开始启动Hα波段太阳活动的观测,积累了丰富的观测资料,其中2014年10月15日、11月18日、2015年1月19日的观测记录了三次明显的日珥活动。
1 观测
上述的三次观测,使用的望远镜为日本高桥TOA130折射望远镜,口径为13厘米,前端加装了有效通光口径10厘米的Hα干涉滤光器,中心波长6562.8,望远镜后端在焦面前装有50.8毫米口径的红外截止滤镜和Hα窄带滤镜,系统焦距为1000毫米。
1.1 2014年10月15日(观测A)
当天09:53至11:50(本文所用时间,均为北京时间,GMT+8),对部分日面的观测过程中记录到了一个日珥,由多个细小的环组成,在近两个小时的观测过程中,日珥稳定存在,可见明显的等离子体物质沿磁力线流动。
观测图像通过视频记录,受单个文件大小限制,观测资料被切分存储为多个文件。通过软件Registax抽取帧图像,本次观测共得到有效的tif格式图像229张,大约每分钟2张。
1.2 2014年11月18日(观测B)
当天14:21至15:30,对全日面进行观测,记录了一个典型的日珥爆发过程,过程可见呈现准环状分布的等离子体物质断裂,一部分落向日面,一部分被抛向日冕高处。此次观测共抽取有效tif格式图像85张。
1.3 2015年1月19日(观测C)
当天10:30至11:28对部分日面进行了Hα图像跟踪观测,其中在11:00至11:25的短短25分钟时间内,有个规模不大的日珥从诞生到消失,迅速完成喷发。针对该过程,抽取有效tif格式图像48张。
2 日珥高度的测量
2.1 CCD参数
观测A和观测C采用的接收CCD为the Imaging Source DMK51单色CCD,观测B采用的接收CCD为PointGrey GS3单色CCD。
其中单像素对应的日面实际大小可通过物象的关系计算得出:
其中L为地球到太阳的距离,当日较精确的距离,可由Stellarium查得,w为像素大小,f为系统焦距,本系统为1000mm。
2.2 日珥的高度
从获取的tif格式图像中容易查看出日珥高度,以图像中实际所占像素数为标度。其中观测A和观测C中,使用了日珥喷发时的最大高度。而对日珥B则采用环状日珥的顶端作为日珥高度。
3 小结
由于日珥的边缘并不十分锐利,在测量计算日珥的高度时,像素数的读取上可能引入误差。另外,太阳到观测系统的距离在不同月份时会有一定的变化,但变化不大,本文计算选用的L值为1.48*108 km。对日珥高度的计算精度已经足够可靠。
观测A的日珥清晰可见多环结构,并且可以稳定存在超过2个小时,所在的磁场环境值得做进一步的讨论研究。观测B的爆发非常激烈,可以看到有等离子体最后被抛射出去,没有落回日面。观测C的中爆发日珥空间尺度较小,笔者认为亦有可能是一个靠近日面边缘的爆发日珥,在爆发过程到达顶端时所露出日面边缘的部分。
参考文献:
[1] 钟树华.一个爆发日珥速度场的观测研究.天文研究与技术,2004,1(2):92-98.
作者简介:
杨培强,男,汉族,深圳市国家气候观象台(深圳市天文台),从事天文观测研究及天文科普相关工作;
何智宁,男,汉族,深圳市中科思达科技有限公司,从事地基太阳活动区观测工作。