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地空学院涂传诒院士于4月22日在《Science》发表论文:太阳风高速流在太阳大气中的起源

地空学院涂传诒院士于422日在《Science》发表论文

 

北京大学涂传诒、周成和赵亮,中国科技大学夏利东,北京天文台汪?秀,以及德国马普学会太阳系研究所学者合作研究,利用ESA(欧空局)和NASA(美国宇航局)研制的太阳日球层观测飞船(SOHO)上的太阳紫外辐射分光计(SUMER)观测到太阳风来自一种漏斗状结构的磁场区域,这些漏斗状的磁场结构底部位于太阳表面网状磁结构的边缘。这一新结果将发表在2005422日《ScienceResearch Article中。此项研究成果是认识太阳风起源的磁场本质的一大突破,确定了日冕中太阳风高速流发源地的磁结构。

太阳是一个以氢为主要成分的气体球,结构可以分为核、对流层、光球、色球和日冕五层。其中光球层、色球层和日冕属于太阳外层大气。人类肉眼所见的是太阳大气的最底层――“光球,厚约500千米,色球层厚度约2000千米,日冕厚度约为好几个太阳半径。

太阳风是一种来自于太阳、影响地球空间环境的稀薄而炽热的电离气体,由质子、α粒子、少数重离子和电子流组成,它们由太阳表面发出,以300800千米/秒的速度到地球。太阳风对地球的影响主要有三种方式:1、严重影响卫星和航天设备等的正常运行;2、太阳风的增强会严重干扰地球上无线电通讯的正常工作;3、太阳风中的大量高能带电粒子进入地球磁场后会因磁场作用发生运动方向的偏转,同时它们也会反作用于地球磁场,使地球磁场发生剧烈扰动,这就是磁暴现象。磁暴发生时也会影响地球上的一些敏感的电子控制系统等,使它们工作不正常或完全瘫痪。另外,太阳剧烈活动时也会导致太阳电磁辐射突然增强,例如紫外线的突然增强。

太阳风的本质和起源问题是有待解决的主要问题之一。很多年以来,太阳物理学家和空间物理学家们观测到太阳风高速流来自太阳表面一种暗的开磁场区域,这种区域被称为冕洞。以涂传诒院士为代表的研究人员利用新方法,综合SOHO观测到的复杂的物理现象,获得了冕洞源区的物理特性:太阳风高速流来自日冕漏斗结构,在光球层上部20,000千米的高度,以10千米/秒的速度发出。这些向外发出的太阳风,可以通过温度为600,000 KNe7+离子的多普勒蓝移区域体现出来,这一方法是跟踪热等离子体流的很有效的方法。

目前,在《Science》和《Nature》以第一作者发表Article论文的大陆学者为数不多,涂传诒院士曾于1989年、2001年两次获国家自然科学二等奖,2001年当选中国科学院院士,2002年获何梁何利科技进步奖。

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