Normal07.8 磅02falsefalsefalseEN-USZH-CNX-NONEMicrosoftInternetExplorer4冕羽(plume)是扎根于日冕底部一直延伸到高日冕的射线状结构,它们是日全食发生时能够被观测到的显著结构之一。冕羽主要在冕洞内部或者边界被观测到,由于冕洞被公认为高速太阳风的源区,所以研究冕羽结构对太阳风的贡献就成为一个重要的问题。
测量冕羽内部等离子体的出流速度是研究冕羽对太阳风贡献的重要前提。临边以外冕羽出流速度的测量从SOHO(1995年升空)时代就开始了,由于临边以外的冕羽结构是垂直于视向的,要得到冕羽内部的出流速度需要借助于模型和相关假设,不同的测量给出了相互矛盾的结果。显然的,通过测量日面冕羽结构多普勒速度的方法可以直接得到其内部等离子体的出流速度。研究人员曾经使用SUMER/SOHO对日面冕羽的多普勒速度进行了测量,但是由于SUMER观测谱线的温度较低,使得只能得到冕羽足点处出流信息。而搭载在Hinode卫星上的极紫外光谱仪(EIS)包含很多百万度以上的日冕谱线,在高温日冕谱线下投影到冕洞区的日面冕羽结构非常清晰,由于冕洞在高温谱线的辐射很弱,此时的辐射主要来自冕羽本身,这使得我们可以使用EIS对日面冕羽的多普勒速度进行首次测量。
我们在日冕高度对稳态存在的日面冕羽结构的出流速度进行了测量,发现冕羽结构存在明显的蓝移。在所选的一个观测事例中,同一个冕羽被间隔4个小时的两次观测所捕捉。前后两次测量得到的冕羽结构的出流速度存在很好的一致性,这表明冕羽内部的出流是稳定的。更进一步的,本工作给出了出流速度沿冕羽高度的变化信息,出流速度在1.02个太阳半径处为10 km/s,1.03个太阳半径处为15 km/s,1.05个太阳半径处可以达到25 km/s。冕羽结构内的出流速度随着高度有着显著的加速,这一结果对冕羽模型是一个重要的约束。
此外,通过分析冕羽结构的密度,对冕羽结构内等离子体出流的通量进行了评估,发现冕羽结构可能是太阳风的一个重要源区。
本研究结果已被国际知名期刊Astrophysical Journal接受,将于近期发表(H. Fu, L.-D. Xia, B. Li, Z. -H. Huang, F. -R. Jiao and C. -Z. Mou, Measurements of Outflow Velocities in On-Disk Plumes from EIS/Hinode Observations)。这一研究得到了科技部973项目、国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才计划和教育部博士点基金等项目的支持。
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图1:2007年10月10日极区冕洞观测事例。最左侧为EIT 195 A的观测图像,白色竖直虚线内为EIS的观测区域。中间的图像为EIS观测的Fe 202.04 A辐射强度图,右侧为经过多尺度高斯归一化处理过后的辐射强度图,绿色斜线勾勒了冕羽结构的中心,其结构在右侧图中更加的清晰。
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图2:不同高度冕羽结构出流速度,本工作的结果以红色的星号代表。
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