太阳黑子是太阳上最显著的观测特征,也是最早开始系统记录的太阳活动现象.自从望远镜发明以来,人类已经拥有约400 yr系统的手描黑子观测记录.关于太阳活动的长期演化及其主要的11 yr周期变化在较大程度上依赖于这样单一的观测记录.近些年来,这些手描黑子图正在进行数字化,以利于长期保存和进行计算机处理.在未来,手描黑子记录的观测方式将不可避免地由CCD直接的数字化图像取代,因此分析过渡时期并存的两种方式所得到的资料的共同特性,以及它们之间的差异对于传统的手描黑子资料及其与未来纯数字化黑子资料的衔接很有必要.首先对数字化后的189张2011年紫金山天文台手描黑子观测记录进行了仔细的误差分析,得到所使用的扫描仪在水平和垂直方向比例尺相差0.2%,记录纸上太阳环本身的印刷误差导致东西方向比南北方向长度短1%.在扫描过程中的纸张的放置方向误差可达0.5?.在对这些误差进行修正以后,将手描黑子记录与同时刻的空间SDO/HMI(Solar Dynamics Observatory/Helioseismic and Magnetic Imager)全日面连续谱图像进行对比,通过重叠的办法找出对应的黑子,并测量出手描的黑子观测精度约为7 arcsec,另外大约有3%的手描黑子无法找到对应的黑子记录.
分析了2个耀斑事件,这2个事件分别是2002年3月14日M5.7级和2003年10月29日X10级耀斑。这两个耀斑在紫外(Ultroviolet or UV,160.0 nm)或远紫外(Extremeultraviolet or EUV,17.1 nm)都具有双带结构,在硬X射线(Hard X-ray or HXR)能段有明显的共轭足点。通过"重心法",可以得到EUV双带以及硬X射线足点的位置。通过对这2个耀斑事件的初步分析,得到下面的结论:(1)耀斑脉冲期,这两个耀斑的共轭亮核和双带都具有明显的会聚运动,会聚运动延续了3～10 min。亮核或双带的分离运动发生在会聚运动后;(2)耀斑的硬X射线足点具有很强的剪切运动,并且在耀斑过程中,剪切角的变化持续减小。这些结果表明磁重联通常发生在剪切程度高的磁场区域。这些结果支持Ji(2007)的磁场模型,这个模型认为耀斑环的收缩运动是剪切磁场松弛引起的。
详细分析了一次太阳低层大气磁场重联触发的喷流事件.这次喷流发生在2014年8月1日,爆发自美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)活动区12127边缘的一个卫星黑子处.该喷流爆发包括日浪、紫外喷流、极紫外高温和低温喷流.大熊湖太阳天文台(Big Bear Solar Observatory,BBSO)的Goode Solar Telescope (GST)高分辨率氧化钛(TiO)谱线的光球观测显示,喷流爆发过程中,卫星黑子一直衰减.到喷流结束,卫星黑子面积共减少了80%.在此过程中,太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory, SDO)日球磁场成像仪(Helioseismic and Magnetic Imager, HMI)的视向磁场观测表明,该卫星黑子对应的负极磁场与相邻的正极磁场发生明显对消,产生喷流足部亮点.根据SDO卫星太阳大气成像仪(Atmospheric Imaging Assembly, AIA)的多波段观测,该足部亮点首先出现在紫外1600A波段.待紫外(1600A)喷流从紫外足部亮点顶部向上喷发,在极紫外波段也观测到相应的亮源.随着足点源亮度突然增强,有明显的极紫外低温喷流和日浪从足部亮点侧面喷发.从GST的高分辨率Hα图像上,可见日浪由许多精细纤维组成,这些纤维扎根在足点源的东南侧.根据从光球层过色球层再到日冕层的多波段高分辨率观测,色球中下层的磁场对消触发了这次喷流事件.向上喷发的物质流可以携带能量进入上层大气,并加热上层大气.研究结果表明,低层大气磁重联可能对解决日冕加热问题起重要作用.
