从《流浪地球》说太阳的命运

<正>电影《流浪地球》的故事,把有关太阳演化的话题推到了我们的面前。从恒星的演化规律上来讲,太阳是会有变成红巨星的那一天,不过是在遥远的50亿年之后。简单来讲,当太阳核心中的氢聚变殆尽,生成的氦元素在引力的作用下坍缩,释放的能量进一步升高温度,点燃核心周围的氢壳层,然后太阳迅速膨胀,成为一颗红巨星。     

0.3AU和1AU之间高速太阳风的加速和加热机制

本文应用Helios飞船在0.3AU和1AU之间的高速太阳风质子和磁流涨落观测, 同时考察了包括各种可能的加速和加热效应的高速太阳风动量方程和质子能量方程.分析表明在碰撞为主的等离子体条件下导出的经典粘性系数表式明显地不适用于太阳风等离子体;在0.3AU和1AU之间主要加速力是热压梯度力和Alfven波压力, 背景磁场的洛伦兹力可忽略;在减速方面, 除了太阳重力外, 还需存在其它减速机制, 才能使太阳风动量平衡.看来唯有粘性能同时满足减速和加热这两种要求.      

众眼看宇宙

不要惊慌，太阳还没有爆炸!这张疯狂的影像是由今年3月30日刚升空的太阳动态观测站（Solar Dynamics Observatory，SDO）所拍摄的远紫外光波段下的伪彩色太阳像，主角还是那个我们熟悉不过的太阳。图中颜色最浅的地方，温度高达100万开。太阳左上方边缘的环形亮弧，就是日珥，它温度虽高，但其实比太阳圆面暗弱得多，白天淹没在被地球大气散射光中，无法看到。太阳上端那些红色的针状尖条，也是高温的小日珥，最高的有9000千米长。它们都是太阳磁场活动的产物。     

太阳活动对电离层TEC变化影响分析ormalsize

为研究太阳活动对电离层TEC变化的影响,从整体到局部分析了2000—2016年的太阳黑子数、太阳射电流量F_10.7指数日均值与电离层TEC的关系,并重点分析了2017年9月6日太阳爆发X9.3级特大耀斑前后15天太阳活动与电离层TEC变化的相关性.结果表明:由2000—2016年的数据整体看来,太阳黑子数、太阳F_10.7指数、TEC两两之间具有很强的整体相关性,但局部相关性强弱不均;此次耀斑爆发前后太阳黑子数、太阳F_10.7指数和TEC具有很强的正相关特性,太阳活动对TEC的影响时延约为2天;太阳活动对全球电离层TEC的影响不同步,从高纬至低纬约有1天的延迟,且对低纬度的影响远大于中高纬度.太阳活动是影响电离层TEC变化的主要原因,但局部也可能存在其他重要影响因素.      

飘荡的幽灵

彗星是太阳系较特殊的天体,它们的轨道多数是抛物线,少数是极为狭长的椭圆或双曲线,具有椭圆轨道的彗星,周期性地在太阳附近出现。不过,长周期彗星的轨道可以和黄道面成任何夹角。彗星要到离太阳相当近时才会被发现,出现肉眼可见的     

太阳活动对电离层TEC变化影响分析

为研究太阳活动对电离层TEC变化的影响,从整体到局部分析了2000-2016年的太阳黑子数、太阳射电流量F_(10.7)指数日均值与电离层TEC的关系,并重点分析了2017年9月6日太阳爆发X9.3级特大耀斑前后15天太阳活动与电离层TEC变化的相关性.结果表明:由2000-2016年的数据整体看来,太阳黑子数、太阳F_(10.7)指数、TEC两两之间具有很强的整体相关性,但局部相关性强弱不均;此次耀斑爆发前后太阳黑子数、太阳F_(10.7)指数和TEC具有很强的正相关特性,太阳活动对TEC的影响时延约为2天;太阳活动对全球电离层TEC的影响不同步,从高纬至低纬约有1天的延迟,且对低纬度的影响远大于中高纬度.太阳活动是影响电离层TEC变化的主要原因,但局部也可能存在其他重要影响因素.     

地球的荧光屏效应

人类观赏极光已经有数千年的历史了,不过,一个根本的问题是,极光是如何产生的?太阳似乎是极光产生的原因之一。数十年来,太空科学家已经知道,在太阳活动较为旺盛的时候,极光的出现也较为频繁。在地球表面,我们可以藉由观测极光来监测太阳的活动。许多教科书将极光的成因,归咎于     

火星,火星,人类的火星

神秘的火星 或许,你对邻居总是了解的、熟悉的。那么,你了解和熟悉地球的行星邻居吗?地球的“左邻”是金星,它在靠近太阳的一边;火星是地球的“右舍”,它在远离太阳的一边。那么,金星、火星与地球是否有什么“血缘”关系呢? 由于金星更靠近地球,它的大小和质量又与地球差不多,长久以来,人们把金星看成是地球的“孪生姐妹”。现在看来,这多少有些误会,金星与地球有许多区别于姐妹的差异。而现在我们可以说,火星是地球的     

天体想象

<正>为什么日落时候太阳是红色或橙色?在回答这个问题之前,先来讨论太阳在天空中的颜色。如果要问太阳是什么颜色的,人们一般都会回答白色、红色或者金黄色,如果还是不能确定太阳到底是什么颜色。那么,在日常生活中有没有办法观测太阳的真实颜色呢?在白天人们不能直接观察太阳,但是可以利用放大镜将太阳的图像投影到纸上,观察投影图像就会发现太     

太阳上的驯鹿

日升日落，我们对太阳这颗离地球最近的恒星似乎再熟悉不过了，它好象每天都是那副模样，没什幺新鲜的。那么，假如有一天你突然看到太阳上有一头驯鹿，你是否会感到惊讶呢?     

如何与小行星亲密接触

小行星是太阳系内类似行星的一种天体,环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多。至今为止在太阳系内已经发现了70多万颗小行星,不过只有少数的小行星直径大于100千米。最大的小行星是谷神星,直径约950千米。不过近年来又发现一些小行星比谷神星还要大,如2004年发现的一颗小行星直径甚至达到1800千米。直径超过240千米的小行     

类地行星金属与硅酸盐分离机制的初步探讨

太阳星云的化学分馏和冷凝物质的吸积作用是形成类地行星原始金属核和原始硅酸盐幔的主要原因,在类地行星的演化过程中看来存在过原始金属核和原始硅酸盐幔之间的金属-硅酸盐的进一步调整。随着星体内部温度的不断增高,这种调整的机制可能是金属的热扩散;金属及金属-硫化物的部份熔融;金属-硫化物-硅酸盐的完全熔融和分异。这种调整的结果,使原始金属核里的少量硅酸盐被排到核外的硅酸盐幔中去,而原始硅酸盐幔中原先含有的金属和硫化物组分也将不断下沉而加入到原始内核中去。调整的最终结果导致了类地行星现有核-幔结构的形成。      

太阳射电爆发干扰导航通信机理及影响表征分析

太阳射电爆发是一种潜在的导航系统干扰因素。通过导航信号模型推导,分析了其干扰导航信号的机理,提出太阳射电爆发干扰导航通信的影响方程与太阳射电爆发流量、接收机性能以及太阳–天线高度角有关,其中太阳射电流量总功率与信号的信噪比下降呈正相关;同时受到太阳–天线高度角和有效面积的制约,又与接收机环路滤波器响应函数呈卷积关系。通过对2003年10月28日、2006年12月6日和2015年11月4日事件中GPS失锁情况分析,发现同一次事件中同一站点不同接收机的失锁率不同;同一次事件中不同纬度的接收机失锁率不同,以及在同一次事件中L波段（1～2 GHz）太阳射电爆发频谱不均匀的条件下,L1和L2频段信号的信噪比下降情况也不同。从上述三个事件的观测表征验证了上述影响方程的分析正确性。     

太阳质子事件与太阳耀斑的关系

通过对0°W-39°W,40°W-70°W,71°W-90°W经度范围内太阳质子事件与太阳耀斑的相关性计算分析,发现太阳质子事件与太阳耀斑的相关系数依赖于经度.太阳耀斑积分与地球磁链接区域（40°W-70°W）太阳质子事件强度的相关系数最大.相关系数的这种特点与耀斑加速粒子的最大流量只出现在磁链接区域的特征相吻合.计算结果表明,太阳耀斑对太阳质子事件具有贡献,即耀斑对E ≥ 10MeV的质子加速有贡献.耀斑和CME在磁链接区域对太阳质子事件的贡献相同,这说明太阳质子事件是混合型事件.      

太阳宇宙线源物质的高色球层模式和重离子丰度过量机制的探讨

本文利用太阳能量粒子事件中重离子平均丰度过量的资料,计算得到太阳能量粒子源物质的温度,提出了描述太阳宇宙线能量粒子源物质的新模式——高色球层模式;太阳耀斑观测确定,太阳宇宙线耀斑的加速区一般最可能出现在低日冕甚至高达几万公里的高度,从而,太阳宇宙线的源和加速区通常不位于同一区域;进而提出了描述太阳能量粒子事件中重离子丰度过量的可能机制——其源物质是通过太阳黑子的冻结型无力场从高色球层输送到活动区,形成耀斑前加速区内重离子丰度大和耀斑后宇宙线中重元素丰度的过量.      

全晕CME与太阳质子事件的关系

日冕物质抛射（CME）是太阳质子事件的重要源头.CME的速度和源区位置是太阳质子事件产生的重要因素.通过统计最近5年全晕CME与太阳质子事件的关系发现,速度大且源区位置距离日面上连接地球磁力线足点近的全晕CME更易引发太阳质子事件,其中速度大于1200km…-1、角距离60°以内的样本引发太阳质子事件的概率最高.对3个未引发太阳质子事件的高速全晕CME进行了详细分析,发现CME的主体爆发方向和行星际磁场环境的变化也影响太阳质子事件的产生.因此,在太阳质子事件的实际预报中,综合CME爆发速度、源区位置、主体抛射方向和行星际环境等多个因素才能给出更准确的事件预报结果.      

“先进天基太阳天文台”卫星任务概况

<正>太阳是距离人类最近的恒星,国际上自20世纪60年代以来,已经发射了约70颗太阳探测专门或有关的卫星,还有多颗卫星已经列入计划^[1-2]。太阳爆发活动是距离地球最近的天体爆发现象,也是灾害性空间天气的主要源头,对人类高科技活动和航空航天影响巨大,因此是太阳物理和空间天气的重要研究对象。中国科学院在“十三五”期间批准立项了我国首颗综合性太阳探测卫星——“先进天基太阳天文台”(ASO-S),     

日冕温度上升的新发现

美国航空航天局通过国际太阳观测卫星“ＳＯＨＯ”拍摄的太阳表面图像，成功地观测到覆盖太阳表面的磁力线束在短时间来回移动消失的模样。图像分析结果显示：太阳表面有数万个相当于磁铁Ｓ极和Ｎ极的两种互相吸引的磁力线束。这些磁力线束在约４０小时的时间内重复生成、消失。太阳表面温度有６０００℃，而太阳表面所引起的日冕温度却高达数百万摄氏度，因此可知日冕并不是通过太阳表面温度加热的。科学家推测这可能由于表面磁力线互相交错引起“短路”而产生大量电流，使日冕温度急骤上升。不过一切情况还有待于进一步证实。日冕温度上升…     

聚焦太阳

<正>太阳是太阳系的主宰,是与我们息息相关的一颗恒星。天文学家在将望远镜指向天上的星星的时候,当然不会忽视最近的目标——我们的太阳。太阳望远镜就是专门用于太阳观测的望远镜。太阳看上去很平静,实际上活动现象十分复杂,诸如米粒组织、黑子、日珥、耀斑、谱斑、冕洞、物质抛射等都发生在局部区域,这些现象有的发生在光球     

以中微子看宇宙

在2002年，诺贝尔基金会把物理学奖颁发给雷蒙德·戴维斯与小柴昌俊，当时他们可供赞颂的贡献很多。戴维斯因侦测到太阳中微子而成名，小柴昌俊则发现了1987年超新星爆发所释放出来的中微子，这些成果是实验上的精彩杰作。不过，诺贝尔基金会特别表彰的是，雷蒙德·戴维斯与小柴昌俊为世人建立了一门全新的科学：中微子天文学。