探寻太阳爆发光谱特征：源区物理过程全解析

作为距离地球最近的恒星，太阳频繁上演着剧烈的能量释放活动，比如耀斑爆发、暗条喷发和日冕物质抛射等现象。这类活动不仅是太阳系内部的研究焦点，在其他恒星系统中，类似的大气爆发过程也普遍存在。然而，由于缺乏对单一恒星的长期连续观测，再加上需要借助具备空间分辨率的磁场和多波段探测手段，人类对于这类活动起源和发展的认知依然有限。

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近期，由中国科学院国家天文台、紫金山天文台以及南京大学组成的研究团队，依托“羲和号”卫星的观测数据取得了重要突破，为揭示恒星大气爆发活动的起源提供了关键线索。“羲和号”卫星的全日面Hα光谱观测，为开展太阳与其他恒星的对比研究创造了有利条件。Hα光谱是氢原子电子跃迁时释放的红色发射谱线，通过分析恒星整体的Hα光谱数据，能够深入理解恒星大气活动中爆发源区的物理过程。

该团队针对“羲和号”在2024年观测到的五类不同类型太阳爆发事件展开了深入剖析。与以往研究不同的是，本次工作借助“羲和号”的Hα成像观测与光谱反演速度场结果，对太阳爆发源区开展了分区积分光谱分析，从而成功解析出不同物理过程所对应的时序光谱特征。

论文第一作者、中国科学院紫金山天文台与国家天文台联合培养博士生刘骁锋介绍，在耀斑带区域，空间积分Hα光谱显示出持续的线心辐射增强、谱线增宽以及红翼不对称等特征，这些现象对应着色球压缩过程。而在太阳暗条不同演化阶段所处的区域，Hα光谱则呈现出独特的变化特征，从加速蓝移吸收转为减速蓝移吸收，再到红移吸收，完整记录了暗条冷等离子体在加速抬升、减速和回落等阶段的动力学行为。

论文作者、南京大学教授李川表示，“羲和号”卫星为研究太阳爆发源区低层大气及等离子体动力学过程提供了丰富信息。此次研究充分挖掘了“羲和号”在太阳与恒星比较研究领域的科学价值。相关成果已发表于国际学术期刊《天体物理学报》，为从恒星整体Hα光谱数据中解析大气爆发活动的物理机制提供了关键线索。