加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

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面向世界科技前沿,面向经济主战场,面向国家重大需求,面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构,加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点。

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太阳磁场测量光谱仪助力首次观测到太阳耀斑下的磁场变化

发布时间:2026-11-11 来源:上海技术物理研究所【字体:大 中 小】【打印】 【关闭】

近日,基于“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统(AIMS望远镜)”的观测数据,科研团队在太阳耀斑爆发脉冲相发现低层大气磁场存在明显减弱现象。该发现有助于构建更完善的太阳耀斑模型,加深对耀斑动力学过程机理的认知。

AIMS望远镜主要由1米口径离轴太阳望远镜和太阳磁场测量光谱仪组成。上海技物所承担了其核心部件——太阳磁场测量光谱仪的研制任务。该光谱仪光谱分辨率达0.004 cm⁻¹,配备128像元探测器,是国际上首台用于太阳磁场测量的高光谱分辨率成像型红外傅里叶变换光谱仪。

脉冲相是太阳耀斑爆发最剧烈、能量集中释放的阶段,通常仅持续数分钟。该阶段大量高能粒子被加速,硬X射线、微波辐射集中爆发,也是耀斑影响空间环境的关键阶段。

太阳大气是受磁场主导的等离子体环境。耀斑是磁场触发的剧烈能量释放现象,也是灾害性空间天气的重要源头。长期以来,科学家对耀斑已有较多认识,但耀斑爆发时太阳低层大气磁场如何变化,仍缺乏清晰的物理图景。难点主要来自两方面:一是耀斑会干扰光谱信号,传统磁场测量方法容易失效;二是耀斑演化速度极快,快速观测面临信号弱、精度不足等问题,难以捕捉磁场的快速变化。

针对上述难题,科研团队利用AIMS望远镜太阳磁场测量光谱仪直接测量磁场造成的谱线分裂,摆脱了传统方法对复杂太阳大气辐射模型的依赖,将磁场测量精度从百高斯级别提升至优于十高斯,首次获得X1.5级耀斑爆发过程中的光谱演化数据。观测发现,耀斑带下方磁场强度出现明显减弱,并借助动力学大气模型验证了观测结论。

AIMS望远镜由中国科学院国家天文台、上海技物所、西安光机所联合申请,是国家自然科学基金委员会支持的重大科研仪器项目,于2025年10月在青海冷湖赛什腾山D观测平台正式启用。该系统的启用,填补了国际中红外太阳磁场直接观测的空白,为人类认识耀斑爆发过程中的磁场演化物理过程提供了重要的理论参考。

相关成果发表于《自然·天文学》(Nature Astronomy)。

AIMS望远镜观测的耀斑期间中红外连续谱辐射增强及磁场减弱

AIMS望远镜观测的X1.5级耀斑

光谱实测值与拟合曲线,测得Zeeman裂距,获取磁场强度信息