太阳射电爆发U型和RS型精细结构事件研究

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位于怀柔的太阳射电宽带动态频谱仪(Chinese Solar Broadband RadioSpectrometer,SBRS/Huairou)可提供三个频段的太阳射电辐射观测资料,包括太阳射电辐射在1.0-2.0 GHz,2.6-3.8 GHz以及5.2-7.6 GHz的爆发流量数据、偏振等信息。经过长时间的累积研究,对动态频谱的形态学研究已经愈发成熟。频谱观测的局限在于没有空间分辨率,所以频谱资料需要与其他成像观测联合分析以给出空间位置信息。  作为个例研究,我们分析了2011年2月15日伴随X2.2级大耀斑的两组微波U型和RS型爆发,它们在动态频谱上显示为倒U型和具有负的频率漂移斜率(从低频到高频)的结构,故此命名为U型和RS(Reverse-Slope)型爆发。剪切驱动的四极重联(Shear-driven Quadrupolar Reconnection,SQR)模型可以很好地解释这种观测形态的出现。为了获取空间上的信息佐证,作为一种尝试,我们结合太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)的太阳大气成像仪(Atmospheric Imaging Assembly,AIA)171(A)成像数据与日震及磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager,HMI)矢量磁图数据对该事件可能对应的区域进行了流量计算,将其与微波流量比较,并外推磁场从而得到磁力线信息。我们在相关区域附近发现了四条磁力线,它们可能参与了剪切驱动的四极重联,磁力线的前后变化与理论模型预期符合得很好。我们得出以下结果:  (1)对应于U型爆发的磁环其高度大约为9300 km,对应于RS型爆发的磁环其高度大约为8000 km,二者相差约1300 km。  (2)参与重联的两环空间尺度大致相当。对应于U型爆发的磁环,其上升沿与下降沿的尺度比大约为4/3。  (3)U型爆发的流量密度大约比RS型爆发大4倍。  本文的工作取得了很好的预期效果,对类似的事件有借鉴之用。
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