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引发耀斑的太阳黑子快速转动与黑子演化中磁场的旋转运动
其他题名Rapid rotation of sunspot associated flares and the rotation of the magnetic fields in the evolution of the sunspot
闫晓理
学位类型硕士
导师屈中权
2007-06-08
学位授予单位中国科学院研究生院(云南天文台)
学位授予地点北京
学位专业天体物理
关键词黑子旋转 磁场 耀斑
摘要太阳是离地球最近的恒星,是宇宙中恒星家族中极其普通的一员。正因为这样, 研究太阳对认识恒星的形成、演化、内部结构和外层大气有典型的意义。 更重要的是,它的第三颗行星---地球上孕育了智慧的人类。 同时,太阳的活动及其周期性变化,直接影响人类生存的环境。 太阳上的剧烈活动,如太阳耀斑、日冕物质抛射、太阳风等能引起地球磁场和电离层强烈的扰动, 导致短波无线电通信中断、供电系统破坏、空间飞行器发生故障、 宇航员安全受到伤害及航空航天事业的发展。所以,研究太阳的各种活动的起源、本质有着极其重要的意义。 本文主要是对太阳的研究,尤其是运用空间和地面的望远镜对太阳剧烈活动起源的研究。 本文分为以下几个部分: 第一章,太阳黑子的基本知识和耀斑的概述。 第二章,我们利用TRACE 白光像和EUV 紫外像,SOHO/MDI 96分钟磁图,BBSO H$\alpha$像,YOHKOH/SXT 软X-ray 研究了 2003年8月5日活动区 NOAA 10424 中黑子旋转引发M1.7耀斑爆发的现象。 通过对该活动区演化的观测,我们发现活动区中正极性黑子在耀斑发生前发生了快速转动。 这可能揭示了此次耀斑爆发的磁能来源,另外也展示了耀斑爆发过程中磁场的演变过程。 研究它为研究磁能储存、释放和为建立耀斑爆发模型提供了很好的观测证据。 第三章,运用最新Solar-b观测的G-band的图像,矢量磁场,Ca II H观测的色球图像和X-ray日冕图像,研究了爆发X3.4耀斑的活动区NOAA10930。 同时运用TRACE1600$\AA$、195$\AA$图像,SOHO/MDI白光像, MSFC的矢量磁图和YOHKOH/SXT软X-ray,研究了爆发X10耀斑的活动区NOAA10486。对这两个活动区, 我们都发现在耀斑爆发前活动区中一个黑子本影发生了快速旋转。同时,横向磁场发生高度剪切, 并且在日冕中有扭曲的磁拱结构出现。这为研究耀斑爆发机制提供更多的观测证据。 第四章,我们利用中国科学院云南天文台的太阳斯托克斯(Stokes)光谱望远镜(Solar Stokes Spectrum Telescope)得到的Stokes光谱资料进行分析。 研究了2003年4月6日-11日活动区NOAA10330的光球层磁场演化过程。 这一研究可能对我们理解黑子磁场运动及其磁场的剪切对引发耀斑的作用有进一步的帮助。 第五章,对全文进行了总结和展望。
其他摘要The Sun is the nearest star to earth, though an ordinary member of the star family in the cosmos. Because of this, the investigation of the Sun is very important for studying the formation, the evolution, the structure, and the outer atmosphere of the stars. More importantly, the third satellite of the Sun--the earth gives birth to wisdom of human beings. Moreover, the periodic activities of the Sun could threaten the living environment of the human being. The fierce activities, such as Flares, Coronal Mass Ejection (CME) and so on, could result in the perturbation of the magnetic field of the earth and ionosphere, the interrupt of the wireless transportation, the destroy of the power supply, the trouble of the space probes, the safety of the airman, the development of the space projection. Consequently, the investigation of the origin and the essence of the various activities is very important. This thesis is dedicated to the study of the sun, especially the exploration of the origin of solar activity by using a great deal of data obtained both by space and ground-based telescopes. It is structured as follow: In chapter one, on the base of surveying a number of references, we summarized the basic knowledge to sunspots and flares. In chapter two, we have investigated the M1.7 flare in active region NOAA 10424 on 2003 August 5 by using the data of TRACE, SOHO/MDI, BBSO, YOHKON/SXT. By observing the evolution of the active region, we found the sunspot with positive polarity rapidly rotating before the flare. This may indicate the way of the flare energy coming from the active region. It provides a good observational demonstration of the energy buildup, storage and release process in the corona for transient event. In chapter three, one flare of X3.4 in NOAA10930 and the flare X10 in NOAA10486 by using the data of Solar-b, MSFC, SOHO/MDI, YOHKOH/SXT. In the two active regions, we have found the the rapid rotation of the sunspot umbrae before the flares. Moreover, the transverse magnetic field were highly sheared with time and twisted magnetic loops were found in the corona. This study can provide more proofs to the mechanism of the flares. In chapter four, we have investigated the megnetic field evolution of the spiral sunspot by using the data obtained by Solar Spectrum Telescope mounted at Yunnan Astronomical Observatory. The study promote the knowledge about the importance of the motion of the magnetic field and magnetic field shear to the occurrence of flares. Finally, we describe the conclusion from the above studies and the future of our work.
学科领域天文学
页数65
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/6598
专题太阳物理研究组
推荐引用方式
GB/T 7714
闫晓理. 引发耀斑的太阳黑子快速转动与黑子演化中磁场的旋转运动[D]. 北京. 中国科学院研究生院(云南天文台),2007.
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