
7 月 15 日消息,我國首顆綜合性太陽觀測專用衛星 “誇父一号” 已在軌運行滿 1000 天,目前正持續收集太陽活動第 25 周高峰期的太陽爆發觀測數據。近日,中國科學院紫金山天文台 “誇父一号” 科學團隊公布了一項重要研究成果。
團隊利用硬 X 射線成像儀載荷的觀測數據,對高能 C 級耀斑的統計屬性進行了深入研究,發現了不同于傳統認知的反常電子加速特性,為理解太陽爆發中的電子加速和能量釋放機制提供了全新視角。這一成果是 “誇父一号” 衛星圍繞 “一磁兩暴”(太陽磁場、耀斑、日冕物質抛射及其本質關聯)核心科學目标所取得的重要進展。
通常情況下,耀斑與日冕物質抛射關系密切,耀斑級别越高,二者關聯性越強,X 級大爆發時這種關聯性近乎 100%。而且,日冕物質抛射的加速過程與表征高能電子的硬 X 射線流量曲線也有較高一緻性,所以 X 級耀斑中出現高效電子加速及數百 keV 甚至 MeV 以上的電子并不罕見。然而,近年來的觀測顯示,部分低級别耀斑中也存在高效的電子加速現象,但此前對這類耀斑缺乏系統性認識。
此次研究聚焦于高能 C 級耀斑,即具有明顯高能電子的中小規模太陽爆發。研究團隊通過自主開發的耀斑識别算法,從 2022 年 12 月至 2024 年 10 月的硬 X 射線成像儀數據中,共篩選出 1331 個 C 級耀斑,其中 127 例為具有大于 30keV 硬 X 射線輻射的高能 C 級耀斑。這些耀斑相比其他 C 級耀斑,展現出更顯著的電子加速和更高能的輻射。
經分析,研究人員發現高能 C 級耀斑的軟 X 射線輻射與 30keV 以上硬 X 射線輻射無明顯相關性,且随着耀斑級别降低,電子加速效率并未顯著下降。此外,在對比該類耀斑與噴流、射電 III 型暴、日冕物質抛射和 360nm 輻射增強等多波段觀測特征的關聯性時,研究團隊還發現了意外情況。按照以往研究,C 級耀斑伴随日冕物質抛射的占比可達 20%,高能 C 級耀斑的這一占比本應更高,但實際 127 例事件中僅有 5 例伴随日冕物質抛射,且均為與噴流相關的窄日冕物質抛射。
這表明,高能 C 級耀斑不能用标準爆發模型來解釋,其高效的電子加速成因可能與其非爆發型的磁場結構相關。該研究為最終揭示太陽電子加速機制和耀斑 - 日冕物質抛射本質關聯提供了重要線索,具有極高的科學研究價值。
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