記者從南京大學(xué)獲悉，該校與中國科學(xué)院云南天文臺、中國航天科技集團有限公司第八研究院的科研人員通過分析我國首顆探日衛(wèi)星“羲和號”的觀測數(shù)據(jù)，精確繪制出國際首個太陽大氣自轉(zhuǎn)的三維圖像。相關(guān)論文6月13日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》上。

  論文第一作者、南京大學(xué)博士生饒世豪介紹，恒星是一個巨大的等離子體球體，它的自轉(zhuǎn)不是剛性的，不同部位的自轉(zhuǎn)存在差異性。作為離我們最近的恒星，太陽是研究恒星自轉(zhuǎn)的重要標本。

  “太陽從內(nèi)到外可分為核心區(qū)、輻射區(qū)、對流區(qū)和大氣層。經(jīng)過幾十年的研究，科學(xué)界已基本探明太陽自轉(zhuǎn)的兩個重要規(guī)律：一是從輻射區(qū)到更外層的對流區(qū)，自轉(zhuǎn)速度存在明顯變化；二是自轉(zhuǎn)速度從赤道向兩極遞減。”饒世豪說，但對于太陽表面的大氣層，其自轉(zhuǎn)有何規(guī)律，至今尚無明確結(jié)論。

  論文共同通訊作者、“羲和號”科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師李川教授告訴記者，此次南京大學(xué)“羲和號”團隊利用衛(wèi)星采集到的多譜線、全日面、高精度的觀測數(shù)據(jù)，對太陽大氣層自轉(zhuǎn)規(guī)律有了較為精確的認識。

  “羲和號”繪制的國際首個太陽大氣自轉(zhuǎn)的三維圖像。（南京大學(xué)供圖）

  論文共同通訊作者、“羲和號”首席科學(xué)家丁明德教授表示，“羲和號”實現(xiàn)了國際首次空間太陽Hα波段光譜掃描成像，同時獲取了太陽Hα譜線、SiⅠ譜線和FeⅠ譜線的精細結(jié)構(gòu)。“運用反演的方法，我們可以推導(dǎo)出太陽大氣不同層次的多普勒速度場，相當于給整個太陽大氣做了一次全方位掃描，由此，我們也得到了國際首個太陽大氣多層次多普勒速度圖。”

  分析結(jié)果顯示，太陽大氣各個層次的自轉(zhuǎn)速度都呈現(xiàn)出從赤道向兩極遞減的規(guī)律。而且，越靠近太陽外層，大氣的自轉(zhuǎn)速度越快。李川介紹，這是由無處不在的小尺度磁場結(jié)構(gòu)與太陽大氣“磁凍結(jié)”效應(yīng)造成的。

  丁明德說，太陽外層大氣較快的自轉(zhuǎn)速度，意味著太陽風(fēng)損失的角動量不可小視，這對太陽自轉(zhuǎn)起到了“剎車”的作用，隨著太陽年齡增大，其自轉(zhuǎn)速度會逐漸減慢。

  “羲和號”科學(xué)總顧問、中國科學(xué)院院士方成介紹，“羲和號”2021年發(fā)射升空，至今仍在軌穩(wěn)定運行，相關(guān)觀測數(shù)據(jù)由南京大學(xué)太陽科學(xué)數(shù)據(jù)中心向全球開放共享，已有法、德、美、日等10余個國家的太陽物理研究學(xué)者應(yīng)用。

  策劃：劉心惠

  記者：陳席元

  海報：黎茵如

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