“夸父一号”新发现表明白光耀斑并不罕见

本文转自：科技日报

◎本报记者 金 凤

近日，记者从中国科学院紫金山天文台获悉，我国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”卫星（ASO-S）发射一年多以来，其所搭载的白光太阳望远镜已经观测到了100多例太阳白光耀斑。此前，自1859年人类观测到第一例太阳耀斑，到“夸父一号”卫星发射前，仅有300例左右的太阳白光耀斑事件被报道。

“这意味着，太阳白光耀斑并不像之前人们认为的那样罕见。”“夸父一号”首席科学家、中国科学院紫金山天文台研究员甘为群说。

白光耀斑，指在可见光连续谱辐射表现出增强的一类耀斑。由于其能量通常较高，所以会对空间天气甚至人类活动产生影响，如造成地面通讯故障或中断、干扰航天器正常运行及威胁航天员安全等。

甘为群介绍，截至目前，白光耀斑的能量过程和辐射机制等依然不清楚。由于恒星耀斑通常都是白光耀斑，与太阳白光耀斑具有相似性。所以，研究太阳白光耀斑对空间天气预报及恒星耀斑研究具有十分重要的意义。

白光耀斑分为两类，Ⅰ类白光耀斑的白光辐射与硬X射线辐射存在较好的相关性；Ⅱ类白光耀斑则没有这个特征。

360纳米波段是Ⅰ类白光耀斑出现的主要波段，“夸父一号”卫星搭载的白光太阳望远镜的工作波段即为360纳米±2纳米波段，这是人类首次在这个波段进行空间连续观测。观测时，白光太阳望远镜每两分钟对全日面进行一次成像，视场覆盖1.2个太阳半径。当有白光耀斑爆发时，白光太阳望远镜会自动进入太阳爆发观测模式，以1秒或2秒的时间分辨率对日面局部区域进行快速成像。

甘为群介绍，“夸父一号”卫星团队通过对2022年10月至2023年5月发生的205个能量较高的耀斑进行分析，识别出49个白光耀斑，白光耀斑的发生率为24%，远高于此前观测到的数据。不仅如此，研究人员还给出了白光耀斑的一些基本参数，包括白光持续时间、白光增亮面积、单个像素最大增幅以及平均增幅等。

随着太阳活动峰年的到来，越来越多的耀斑被识别为白光耀斑。截至2023年12月底，已有120余例白光耀斑被白光太阳望远镜观测到，这为探究白光耀斑的物理本质提供了绝佳样本。这些观测数据表明白光耀斑并不罕见。相关成果论文已发表在国际天文学期刊《太阳物理》和《天体物理学杂志快报》上。

观测同时发现，耀斑白光辐射出现的地点并不固定。一般来说，白光辐射主要出现在耀斑环足点，即通常位于太阳色球层的耀斑环的两个端点。但也有特例被白光太阳望远镜捕捉到。2023年8月7日，白光太阳望远镜捕捉到一个边缘X1.5级耀斑环上的白光连续谱辐射，这种耀斑环上的巴尔末连续谱辐射现象还从未被报道过。

下一步，“夸父一号”卫星团队将对爆发模式下的白光耀斑数据进行分析，除了从白光太阳望远镜观测数据入手，该团队还将借助先进的辐射动力学模拟，对360纳米波段的白光耀斑进行探究。