天文學家找到精確分析太陽大氣的新方法

記者近日從中科院紫金山天文台獲悉，一個由中國、奧地利、美國、英國學者組成的研究團隊，近期對傳統研究太陽大氣結構的方法進行了修正。經過一系列測試和與實際觀測比對，科研人員發現，新方法得出的結果與真實觀測間的誤差較原來大大減小。這一研究，對人類精確了解太陽大氣的組成和演化及後續深入研究太陽活動，都具有重要意義。

太陽是太陽系的中心天體，也是目前唯一一顆有條件對其詳細研究的恆星。它與地球和人類關係密切，太陽大氣會出現黑子、耀斑、日珥、日冕物質拋射等一系列活動，這些太陽活動時強時弱，平均每11年為一個周期。處於活動劇烈期的太陽產生大量輻射、粒子流和等離子體磁雲，使地球上產生極光、磁暴和電離層擾動等現象。

太陽大氣中各種結構的溫度分布十分廣泛，從表面光球層的幾千攝氏度到日冕的百萬攝氏度，再到耀斑中的幾千萬攝氏度。近10多年來，人類一直在試圖利用新的空間觀測數據研究太陽大氣的組成和結構，以期弄清一系列太陽活動如何發生，又會對人類產生哪些影響。

推導太陽大氣里不同溫度所對應的粒子數量，是其中的基礎和關鍵之一。雖然前人已總結出多種方法，但近階段的X射線觀測結果顯示，這些方法所得結果與真實值之間可存在較大差異，特別是在千萬攝氏度以上的高溫部分，通過傳統方法推導出的粒子數與X射線觀測間相差可達10倍以上。

針對這一難題，紫台太陽高能物理研究團組領銜的國際團隊，對傳統演算法進行改良。通過使用新的基函數組合和計算模式，科研人員最終得出一套測量太陽大氣物質溫度分布的準確方法。經X射線觀測驗證，新結果相比現有多種演算法的結果，精確度提升一個數量級。

「更準確地定量化分析太陽大氣結構，對後續研究太陽爆發、磁場重聯、日冕加熱等一系列現象，都有非常重要的意義。」領銜該研究的紫台研究員蘇楊說。

相關研究成果已於近日發表在天文學國際核心期刊《天體物理學雜誌通訊》上。（記者邱冰清、王珏玢）

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