超高分辨率太陽(yáng)射電事件及其相關(guān)太陽(yáng)活動(dòng)的研究*

王蜀娟，劉玉英，顏毅華，傅其駿

(中國(guó)科學(xué)院太陽(yáng)活動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (國(guó)家天文臺(tái))，北京 100012)

1 2004年10月31日事件

圖1是2004年10月31日事件，從圖1(c)可以看出，在5∶20～5∶45 UT期間射電輻射存在一個(gè)主峰和一個(gè)次峰，爆發(fā)類型為30PBI。在主次峰之間5∶28～5∶29 UT，觀測(cè)到射電精細(xì)結(jié)構(gòu)，包括許多射電尖峰輻射結(jié)構(gòu)，圖1(d)是圖1(c)箭頭所指部分的放大，是在超高分辨率模式下觀測(cè)到的射電尖峰輻射。這些尖峰輻射是弱偏振的(20% ～30%右旋偏振)，其平均頻率漂移率為1.446 GHz/s，比在較低分辨率(頻率分辨率和時(shí)間分辨率各為10 MHz、8 ms)下得到的相應(yīng)結(jié)果略低［1］。

在5∶23～5∶39 UT有一個(gè)M2.3/SF級(jí)太陽(yáng)耀斑出現(xiàn)在活動(dòng)區(qū)10691，其位置在N13W34。在5∶36 UT耀斑接近結(jié)束時(shí)，有一個(gè)米波射電II型爆發(fā)出現(xiàn)在57 MHz附近，如圖1(b)箭頭，示蹤著這時(shí)存在一個(gè)日冕激波，這個(gè)激波比射電精細(xì)結(jié)構(gòu)約晚8 min。日冕激波之后大約54 min，在6∶30∶30 UT，大視角分光日冕儀(LASCO)的C2號(hào)探測(cè)器，在2.93 Rs(太陽(yáng)半徑)高度處觀測(cè)到一個(gè)日冕物質(zhì)拋射，其線性速度約265 km/s。假設(shè)II型爆發(fā)來(lái)源于等離子體輻射，用Newkirk模型［2］可以估算出57 MHz輻射源高度約1.7 Rs，如果日冕物質(zhì)拋射以265 km/s的速度從1.7 Rs傳播到2.93 Rs需要約50 min，與54 min基本相應(yīng)，因此，可以認(rèn)為該日冕物質(zhì)拋射與5∶36 UT時(shí)的米波射電II型爆發(fā)相關(guān)聯(lián)，也就是該日冕物質(zhì)拋射與該日冕激波有關(guān)。

2 2004年11月3日事件

圖2是2004年11月3日事件，從圖2(c)可以看出，在3∶20～4∶20 UT期間射電輻射存在主次兩個(gè)峰，爆發(fā)類型為46C。在第1峰剛開始上升時(shí)3∶25 UT附近觀測(cè)到射電精細(xì)結(jié)構(gòu)，包括許多魚群結(jié)構(gòu)，圖2(d)是圖2(c)箭頭所指部分的放大，是超高分辨率模式下觀測(cè)到的魚群結(jié)構(gòu)形態(tài)。魚群結(jié)構(gòu)的頻率漂移都是從高頻向低頻的負(fù)漂，平均漂移率約為400 MHz/s，其單個(gè)結(jié)構(gòu)的平均持續(xù)時(shí)間約44.0 ms。

圖1 2004年10月31日事件的射電爆發(fā)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)Fig.1 The radio bursts and fine structures of the event in October 31，2004

圖2 2004年11月3日事件的射電爆發(fā)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)Fig.2 The radio bursts and fine structures of the event in November 3，2004

在3∶23～3∶57 UT有一個(gè)M1.6/1N級(jí)太陽(yáng)耀斑出現(xiàn)在活動(dòng)區(qū)10696，其位置在N08E45，耀斑極大出現(xiàn)在3∶35 UT。大約耀斑極大之后3 min，相繼出現(xiàn)兩個(gè)米波射電II型爆發(fā)，如圖2(b)箭頭，分別在3∶38 UT、70 MHz處和3∶50 UT、47 MHz處，相應(yīng)的日冕激波比射電精細(xì)結(jié)構(gòu)約晚13 min。第1個(gè)II型爆之后大約16 min，C2/LASCO在3∶54∶05 UT、3.07 Rs處觀測(cè)到一個(gè)日冕物質(zhì)拋射，線性速度約918 km/s。模型估算70 MHz輻射源高度約1.5 Rs，如果日冕物質(zhì)拋射以918 km/s的速度從1.5 Rs到3.07 Rs需要約18 min，與16 min基本相應(yīng)，因此，可以認(rèn)為該日冕物質(zhì)拋射與第一米波II型爆發(fā)(日冕激波)相關(guān)聯(lián)。另外，在耀斑之初3∶27～3∶35 UT，有米波漂移脈動(dòng)結(jié)構(gòu)(Drifting Pulsation Structure，DPS)出現(xiàn)在840～100 MHz，漂移脈動(dòng)結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是起源于日冕中向上運(yùn)動(dòng)的等離子體團(tuán)［3］，由此可以推測(cè)，日冕物質(zhì)拋射可能與較低日冕中的該漂移脈動(dòng)結(jié)構(gòu)相關(guān)。

3 2004年11月6日事件

圖3是2004年11月6日事件，圖3(c)的時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)于頻譜圖3(b)中黑三角形指示部分。從圖3(c)可見，在較強(qiáng)的射電輻射增長(zhǎng)之前0∶26 UT附近，觀測(cè)到射電精細(xì)結(jié)構(gòu)，超高分辨率觀測(cè)模式下發(fā)現(xiàn)它們的形態(tài)很特殊，很像是纖維結(jié)構(gòu)與尖峰輻射結(jié)構(gòu)的疊加，如圖3(d)，該圖是圖3(c)箭頭所指部分的放大。在0∶11～2∶08 UT有3個(gè)連續(xù)太陽(yáng)耀斑出現(xiàn)在N10E08，級(jí)別各是M9.3/2N、M5.9/2N和M3.6/2N。在0∶40 UT、30 MHz處和1∶12 UT、45 MHz處相繼出現(xiàn)兩個(gè)米波射電II型爆發(fā)，如圖3(b)黑色曲線，相應(yīng)的日冕激波比射電精細(xì)結(jié)構(gòu)約晚14 min。第二II型爆之后約20 min，C2/LASCO在1∶31∶51 UT、3.62 Rs觀測(cè)到日冕物質(zhì)拋射，速度約818 km/s。模型估算該II型爆發(fā)源高度約2 Rs，CME以818 km/s從2 Rs到3.62 Rs需要約23 min(～20 min)，因此該日冕物質(zhì)拋射可能與第二米波II型爆發(fā)(日冕激波)相關(guān)聯(lián)。

圖3 2004年11月6日事件的射電爆發(fā)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)Fig.3 The radio bursts and fine structures of the event in November 6，2004

［1］Wang S J，Yan Y H，F(xiàn)u Q J.Spikes in solar radio bursts at frequencies near 3GHz ［J］.Solar Physics，2002，209(1):185 －193.

［2］Newkirk G.Structure of the solar corona ［J］.Annual Review of Astronomy and Astrophysics，1967，5:213－266.

［3］Kliem B，Karlicky M，Benz A O.Solar flare radio pulsations as a signature of dynamic magnetic reconnection ［J］.Astronomy and Astrophysics，2000，360(2):715 －728.