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多支II型射电暴的起源:同一激波抑或多个激波?
录入者:  |  时间:2015-03-29 14:37:05  |  作者:冯士伟等  |  浏览次数:

多支II型射电暴的起源:同一激波抑或多个激波?

多支II型暴是II型射电暴频谱多彩多样性的一个表现,起源问题争议颇大。

此类事件最早由Robinson和Sheridan

(1982)从观测上给出了定义:在10-20分钟内,频谱图上出现两支或两支以上的窄带辐射。在多支II型暴中,不同支的起始时刻、频漂和形态有所差异。正是根据这些差异,有些研究者提出多支II型暴可能是由不同驱动源的激波激发的;也有研究者认为是由同一驱动源的激波激发的,只是辐射源区位置具有差异。具体地讲,主要存在三种观点:1、分别由耀斑-爆炸波和CME-激波激发的,2、起源于同一激波的不同位置区域,3、由不同的爆发体驱动的。

由于上述争议,很多研究者曾对多支II型暴开展研究;既有多事例的统计分析,又有单事件的深入分析。比如,Shanmugaraju et al. (2005)对1997年1月至2003年7月之间的38次多支II型暴统计研究,发现90%以上事件同时伴随耀斑和CME;多数事件中第一支II型暴起源于耀斑脉冲相内;绝大多数(22/38)事件,第二支II型暴起源于耀斑脉冲相之后,没有事件与多次耀斑或CME相联系,他们指出耀斑和CME(鼻端和侧翼)均为多支II型暴的驱动源。其他研究者的统计分析也得到相似的结果。然而,多支II型暴的确切起源仍是个未解决的问题。这是由于CME和耀斑通常同时出现,统计研究很难解决多支II型暴的起源问题。

在单事件的分析方面,Cho et al.

(2011)曾研究了发生于2007年12月31日的多支II型射电暴事件,他们利用Newkirk电子密度模型将两射电频谱数据转为两组高度数据,并分别与CME鼻端(nose)和CME侧翼与右侧冕流相互作用的高度进行比较,发现分别相互吻合;他们由此认为,第一支II型暴是在CME鼻端激发的,第二支是在CME右侧产生的,与CME-冕流的相互作用密切相关。

然而,这些研究(统计研究和单事件分析)都缺乏米波段的射电成像观测数据,无法直接测量II型暴的源区位置。在本文中,我们研究了一例同时具有EVU/白光、米波日像仪的成像观测数据的II型暴事件。通过多波段的成像观测数据,我们判断出不同支II型暴的源区位置,以及各源区与EVU波之间的关系。

我们发现该事件中的三支II型暴均与同一个EUV波相关。该EVU波是由CME爆发驱动的,伴随着一个M1.6级的耀斑和日珥爆发。利用NRH的成像结果,以及由多视角的EUV波观测数据重构得出的三维bow激波,我们计算出射电源的三维坐标。我们发现这三支II型暴均为于激波的西侧翼,其中的两个辐射源处于激波南部且位置较近;另外一个辐射源位于相距较远的激波的北侧。

这是此类事件的首次成像分析,打破了以往无成像观测、机理研究靠猜测的魔咒,为解决多支II型暴起源问题提供了值得记录的研究样本。本工作由山东大学空间科学研究院(冯士伟、杜国辉、陈耀、孔祥良)联合美国阿拉巴马大学(李刚)和洛斯阿拉莫斯国家实验室(郭帆)共同完成,该研究结果《Simultaneous radio and EUV imaging of a multi-lan coronal type II

radio burst》已被《Solar Physics》接收,将于近期发表。感谢山东省自然科学基金与国家自然科学基金的资助。

 

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