论文部分内容阅读
太阳上的各种活动现象都与太阳磁场有关，对太阳磁场基本性质的把握是太阳物理研究的关键。目前普遍认为，太阳磁场的非势性是导致太阳活动的关键，而螺度(磁螺度、电流螺度等)是表达磁场非势性的重要物理参量。本论文针对太阳物理的这一热点问题，在螺度的光球测量和日冕响应方面作了一些探讨。论文主要内容和结果如下：
到目前为止，光球层是唯一的可以进行精确太阳磁场测量的区域，进而也是唯一可以对螺度(电流螺度、扭曲度等)进行测量的区域。日本“日出”卫星(Hinode)上的光谱偏振仪(Spectro-Polarimeter，简称SP)为我们提供了到目前为止测量精度最高的矢量磁场观测。我们利用64个活动区的SP/Hinode磁图，计算了这些活动区的两个螺度参数αz和αhc。我们发现：34个属于第24太阳活动周上升阶段的活动区符合半球螺度符号法则，而30个属于第23太阳周下降阶段的活动区不符合该法则；如果将64个活动区作为一个整体的样本，则跟以往的观测研究结果类似，即符合半球螺度符号法则。我们还发现，尽管我们使用的是目前最准确的矢量磁场数据，但得到的半球螺度符号法则仍然表现为弱规律，即观测的弥散度非常大；这说明观测到的弥散是内秉的，而非由测量误差引起。同时，我们还证实了强场和弱场具有相反的螺度符号；并通过23周和24周的各一个实例，指出了其本质是黑子本影区的强场和半影区的弱场有着相反的螺度符号。
日冕是螺度的接收者。螺度在日冕可以表现为日面上观测到的大尺度Sigmoid结构，也可以表现为日面边缘观测到的暗腔(cavity)结构。目前的研究倾向于认为，暗腔的中心有一个磁绳，此磁绳是螺度在日冕的表现。由于到目前为止日冕磁场还无法精确测量，因此，我们只有通过测量暗腔的温度结构来诊断暗腔中磁绳的存在。为此，我们建立了一个包含有41组日冕暗腔的XRT/Hinode观测样本并探讨了利用线对比方法测量日冕温度的可行性。
由于暗腔是日冕中辐射非常弱的区域，因此，在利用线对比方法测量其温度时就必须考虑散射光的影响。利用2007年2月17日和3月19日的两组XRT/Hinode日食数据，我们估计了杂散光在日冕温度计算中的影响。我们的分析表明，在冕洞区散射光的影响较大，而在宁静区影响则较小。我们还提出了一个简单的能部分消除散射光的方法。在精确的点扩散函数和日食数据都不存在的情况下，这一简单方法能在一定程度上帮助我们重建真实的日冕温度结构。
利用2007年3月19日的XRT/Hinode日全食观测数据，我们还对XRT的点扩散函数进行了估计。
我们在光球的观测结果为螺度产生的理论模型提供了强有力的观测限制。在XRT散射光方面的研究为日冕温度的精确测量打下了基础。