劉玉英,傅其駿,譚程明
(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)
這是一個(gè)多峰復(fù)雜型結(jié)構(gòu)爆發(fā)(圖1),在3個(gè)頻率上爆發(fā)峰值時(shí)間和輻射流量(均在第3個(gè)峰)分別為05∶59∶56 UT,30 sfu;05∶59∶56 UT,40 sfu;05∶59∶53 UT,50 sfu(表1)。高頻先達(dá)到極大,另兩個(gè)頻率在3 s后同時(shí)達(dá)到極大。對(duì)應(yīng)有M2.5/1B級(jí)耀斑,位置為S15W46,開始時(shí)間為0552 UT,極大時(shí)間0600 UT,0602 UT結(jié)束。爆發(fā)在1.10 ~1.82 GHz和5.2 ~7.6 GHz頻率范圍第2個(gè)峰的上升段和下降段出現(xiàn)精細(xì)結(jié)構(gòu)。
在1.10 ~1.82 GHz和 1.36 ~1.80 GHz頻率范圍左旋出現(xiàn)一群纖維結(jié)構(gòu)(圖2),右旋幾乎沒有顯示,是明顯的強(qiáng)左旋偏振。時(shí)間范圍:05∶58∶49~05∶58∶55 UT,05∶58∶55~05∶59∶01 UT,持續(xù)均為6 s。這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)在整個(gè)事件的第2個(gè)峰的上升段、極大及下降段。
圖1 2003年3月18日事件在1.42 GHz、2.84 GHz、5.7 GHz(3個(gè)單頻)頻率的時(shí)變曲線Fig.1 The light curves at 1.42GHz,2.84GHz,and 5.7GHz of the event of March 18,2003
在1.10~1.46 GHz和5.20~7.6 GHz頻率范圍,隨后的05∶59∶50~05∶59∶56 UT 出現(xiàn)一寬帶III爆發(fā)群(圖3),持續(xù)4 s,而2.6~3.8 GHz沒有看到這些現(xiàn)象。III型爆出現(xiàn)在第2個(gè)峰的下降段。從圖3上看到整群結(jié)構(gòu)從低頻往高頻有頻率漂移。圖4是圖3中的局部放大。
這個(gè)爆發(fā)在2.84 GHz和5.70 GHz頻段是多峰結(jié)構(gòu)的復(fù)雜型事件(圖5),整個(gè)爆發(fā)有11個(gè)較明顯的峰,1.20 GHz多峰結(jié)構(gòu)不明顯[1],爆發(fā)峰值時(shí)刻1.20 GHz在10∶20∶17 UT,2.84 GHz在10∶20∶13 UT,5.70 GHz在10∶20∶02 UT。圖5左為整個(gè)頻段的頻譜圖。從低頻到高頻端峰值時(shí)刻依次超前4 s和11 s。事件與一個(gè)M1.6/SF級(jí)耀斑共生,并有日冕物質(zhì)拋射產(chǎn)生。對(duì)應(yīng)耀斑開始時(shí)間10∶17 UT,極大時(shí)間為10∶28 UT,結(jié)束為10∶37 UT。
表1 2003年3月18日爆發(fā)事件參數(shù)Table 1 The parameters of the burst event of March 18,2003
圖2 2003年3月18日事件中的纖維(Fiber)精細(xì)結(jié)構(gòu)Fig.2 The fiber structure of the event of March 18,2003
從圖6的頻譜圖看這是一個(gè)準(zhǔn)周期振蕩,振蕩周期的平均值約44 s,高頻振蕩強(qiáng),越往低頻振蕩逐漸減弱。計(jì)算了2.6~3.76 GHz頻段頻率漂移在幾百M(fèi)Hz/s到兩千MHz/s左右,5.2~7.58 GHz頻段頻率漂移則在幾百M(fèi)Hz/s到三千MHz/s左右,比2.6 ~3.8 GHz頻漂要快。從2.6 ~7.58 GHz頻段的平均頻率漂移約在2 500 MHz/s左右。
這個(gè)事件與日本國(guó)立天文臺(tái)的學(xué)者[2]分析研究的2004年7月31日的頻譜事件的準(zhǔn)周期振蕩是一樣的(圖7)。
圖3 2003年3月18日事件中的III型爆發(fā)群Fig.3 The group of type III bursts of March 18,2003 in the 1.10 -1.52GHz and 5.2 -7.6GHz ranges
從45C復(fù)雜型雙峰及多峰結(jié)構(gòu)爆發(fā)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看有以下幾種情況:在3個(gè)波段上雙峰或多峰爆發(fā)的峰值一一對(duì)應(yīng),但極大峰值時(shí)間不在同一時(shí)刻,高頻超前先達(dá)到流量極大;雙峰一一對(duì)應(yīng),但峰值時(shí)間不在同一時(shí)刻,高頻遲后達(dá)到流量極大;多峰結(jié)構(gòu)的復(fù)雜型事件,高頻端爆發(fā)的峰值時(shí)間超前低頻端爆發(fā)的峰值時(shí)間,爆發(fā)輻射流量極大在前一個(gè)峰;從形態(tài)上看3個(gè)頻段上雙峰結(jié)構(gòu)是類似的,但在一個(gè)頻率上兩個(gè)峰整個(gè)超前其他兩個(gè)頻率。一個(gè)頻率峰值在第2個(gè)峰,而其他兩個(gè)頻率的峰值在第一個(gè)峰……等等。
圖4 圖3中III型爆發(fā)群局部的放大Fig.4 An enlargement of a part of the group of type III bursts in Fig.3
圖5 2005年8月28日事件在1.42 GHz、2.84 GHz、5.7 GHz(3個(gè)單頻)和多頻率的時(shí)變曲線Fig.5 The light curves at 1.42GHz,2.84GHz,and 5.7GHz of the event of August28,2005 and those within the2.6 -3.72GHz,and 5.2 -7.58GHz ranges
圖6 2005年8月28日0.6~7.6 GHz頻段頻譜圖Fig.6 Dynamic spectrogram for0.6 -7.6GHz of the event of August28,2005
圖7 2004年7月13日事件的頻譜圖Fig.7 Dynamic spectrogram of the event of July 13,2004
復(fù)雜型爆發(fā)各波段時(shí)變曲線上各峰值之間的復(fù)雜關(guān)系表明,由各個(gè)峰代表的各個(gè)小爆發(fā)很可能是發(fā)生在爆發(fā)源區(qū)中有不同環(huán)境參數(shù)的不同小區(qū)域中,因而有不同的頻譜,只有高空間分辨率的觀測(cè),才能分辨它們的源區(qū)結(jié)構(gòu)。
復(fù)雜型爆發(fā)的一個(gè)顯著特征是經(jīng)常存在準(zhǔn)周期脈動(dòng)(Quasi-Periodic Pulsations,QPP)的現(xiàn)象,在太陽(yáng)耀斑的射電、光學(xué)、X射線輻射中的準(zhǔn)周期脈動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)已被發(fā)現(xiàn)有很長(zhǎng)時(shí)間了[3-5],準(zhǔn)周期脈動(dòng)的周期從幾十毫秒到若干分鐘。十分不同周期的準(zhǔn)周期脈動(dòng)可能由不同的物理機(jī)制產(chǎn)生,較長(zhǎng)周期的準(zhǔn)周期脈動(dòng)(大于若干秒,如本文的事件)可能由冕環(huán)的MHD振蕩產(chǎn)生,如文[6]中所述:耀斑脈沖相產(chǎn)生的高能電子束向下運(yùn)動(dòng)沖擊磁環(huán)根部,產(chǎn)生爆發(fā)中的等離子體蒸發(fā)向上的沖擊而產(chǎn)生磁環(huán)的振蕩。本文同時(shí)測(cè)出了單個(gè)脈動(dòng)的頻漂率,一般認(rèn)為振蕩的頻漂率大于III型爆發(fā)頻漂率一個(gè)量級(jí)以上,因而有可能是準(zhǔn)周期性的III型爆發(fā),其可能原因?yàn)楦吣茈娮訙?zhǔn)周期性的加速,因而這一現(xiàn)象值得進(jìn)一步的分析研究。
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