梁周渝， 梁紅飛， 段雅丹， 楊麗平， 王楠

(云南師范大學(xué) 物理與電子信息學(xué)院，云南省高校高能天體物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650500)

1 引 言

太陽(yáng)耀斑是太陽(yáng)大氣中迄今觀測(cè)到的最劇烈的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象之一，也是太陽(yáng)物理中最為引人注目的研究對(duì)象之一.在耀斑爆發(fā)期間，伴隨著大量的高能電磁輻射和高能粒子釋放，在一定程度上會(huì)直接影響到日地空間環(huán)境，比如會(huì)引起無(wú)線電短波信號(hào)的中斷、地磁暴和極光等物理現(xiàn)象.耀斑的爆發(fā)千姿百態(tài)，不同耀斑在各個(gè)波段的輻射強(qiáng)度以及對(duì)等離子體的加熱，高能粒子的加速存在很大的差異[1-10].

楊書紅[11]對(duì)2017年9月在活動(dòng)區(qū)AR12673爆發(fā)的太陽(yáng)活動(dòng)進(jìn)行了追蹤研究，發(fā)現(xiàn)早在2017年8月31日在位于日面東南方向出現(xiàn)了一個(gè)小氣孔，隨著活動(dòng)區(qū)的演化，在9月4日至9月10日爆發(fā)了一系列耀斑，其中包括4個(gè)X級(jí)和27個(gè)M級(jí)的耀斑.眾所周知，耀斑是日面上觀測(cè)到的突然增亮區(qū)域，但并不是所有增亮區(qū)域都是耀斑，比如一些譜斑增亮.本文針對(duì)2017年9月6日SDO/AIA觀測(cè)的太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)數(shù)據(jù)確定耀斑分布，以便研究耀斑分布特征及爆發(fā)機(jī)制.

2 觀測(cè)和方法

2017年9月6日位于日面西南方向的活動(dòng)區(qū)AR12673在8∶00-12∶00UT時(shí)段內(nèi)相繼爆發(fā)了X2.2和X9.3級(jí)別的大耀斑，收集了空間望遠(yuǎn)鏡SDO/AIA在耀斑爆發(fā)期間的高分辨率觀測(cè)數(shù)據(jù)，其中包括6個(gè)EUV波段(131 ?，171 ?,193 ?,211 ?,304 ?,335 ?)和2個(gè)可見光波段(1 700 ?,1 600 ?).Lemen等[12]詳細(xì)介紹了這些波段各自所對(duì)應(yīng)的主要離子、觀測(cè)區(qū)域和響應(yīng)溫度等，在保證觀測(cè)范圍覆蓋光球?qū)拥饺彰釋拥那疤嵯?，選取2個(gè)EUV波段(171 ?,304 ?)和2個(gè)可見光波段(1 600 ?，1 700 ?)對(duì)AR12673活動(dòng)區(qū)2017年9月6日的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究.

3 結(jié) 果

2017年9月位于日面西南方向出現(xiàn)了一個(gè)極為活躍的活動(dòng)區(qū)AR12673，連續(xù)觀測(cè)顯示，早在2017年8月31日，在太陽(yáng)日面東側(cè)浮現(xiàn)出一個(gè)小氣孔，隨著活動(dòng)區(qū)的演化，小氣孔在之后的幾天內(nèi)迅速演化為一個(gè)極為復(fù)雜的多極性黑子，伴隨著一系列的耀斑爆發(fā)；其中，2017年9月6日8∶00-12∶00UT時(shí)段內(nèi)爆發(fā)了兩個(gè)X級(jí)耀斑在內(nèi)的十多次耀斑.圖1(a)、(b)、(c)和(d)分別為在2017年9月6日11∶55UT，1 700 ?、1 600 ?、304 ?和171 ?波段觀測(cè)到的一個(gè)X9.3級(jí)耀斑圖像.對(duì)比發(fā)現(xiàn)，304 ?波段觀測(cè)圖像(圖1(c))耀斑爆發(fā)區(qū)域的邊緣不夠尖銳，耀斑塊結(jié)構(gòu)不夠清晰，171 ?波段觀測(cè)到的圖像(圖1(d))也存在同樣的問(wèn)題；1 700 ?和1 600 ?波段觀測(cè)到的圖像(圖1(a)和圖1(b))中耀斑邊緣較為尖銳，耀斑板塊清晰，但1 700 ?波段觀測(cè)到的圖像效果要好于1 600 ?波段；因此后續(xù)的統(tǒng)計(jì)研究工作只采用1 700 ?波段的觀測(cè)圖像來(lái)進(jìn)行研究.

圖1 2017年9月6日11∶55UT不同波段觀測(cè)到的耀斑圖像

Fig.1 Flares images observed by different band at 11∶55UT on September 6,2017

為了確定耀斑分布，將耀斑的主要結(jié)構(gòu)從活動(dòng)區(qū)內(nèi)提取出來(lái)，以寧?kù)o區(qū)(圖1左上角方框圈定的區(qū)域)的平均亮度為參考值，將觀測(cè)圖像增亮不同倍數(shù)來(lái)分析耀斑的結(jié)構(gòu).當(dāng)圖像增亮低于3倍時(shí)，發(fā)現(xiàn)圖像中增亮區(qū)域較多，且存在較多瞬時(shí)微小增亮區(qū)域，而圖像增亮高于9倍時(shí)，發(fā)現(xiàn)圖像中增亮區(qū)域與耀斑塊的結(jié)構(gòu)不完全一致，因此選擇將圖像增亮3倍、6倍和9倍來(lái)分析耀斑的結(jié)構(gòu).

圖2(a)、(b)和(c)為11∶54∶28UT觀測(cè)圖像增亮3倍、6倍和9倍的圖像.對(duì)比發(fā)現(xiàn)，圖2(a)的增亮區(qū)域明顯多于(b)和(c)，有約17個(gè)，分布較為分散，其中有9個(gè)微小增亮區(qū)域，圖2(b)有約5個(gè)增亮區(qū)域，其中有2個(gè)微小增亮區(qū)域，圖2(c)有約4個(gè)增亮區(qū)域，沒(méi)有微小增亮區(qū)域存在；圖2(d)、(e)和(f)為11∶54∶52UT觀測(cè)圖像增亮3倍、6倍和9倍的圖像，圖2(d)的增亮區(qū)域大約有15個(gè)，其中有6個(gè)微小增亮區(qū)域，圖2(e)有約8個(gè)增亮區(qū)域，其中有1個(gè)微小增亮區(qū)域，圖2(f)有約7個(gè)增亮區(qū)域，無(wú)微小增亮區(qū)域；圖2(g)、(h)和(i)為11∶55∶16UT觀測(cè)圖像增亮3倍、6倍和9倍的圖像，圖2(g)的增亮區(qū)域大約有14個(gè)，其中有6個(gè)微小增亮區(qū)域，圖2(h)有約8個(gè)增亮區(qū)域，其中有2個(gè)微小增亮區(qū)域，圖2(f)有約7個(gè)增亮區(qū)域，無(wú)微小增亮區(qū)域.結(jié)果表明，當(dāng)圖像增亮9倍時(shí)，基本排除微小增亮區(qū)域的情況，且9倍增亮圖像的增亮區(qū)域都可以在6倍增亮圖像中找到.

圖2 2017年9月6日活動(dòng)區(qū)AR12673的增亮圖

Fig.2 Brightening images of AR12673 on September 6,2017

4 結(jié) 語(yǔ)

圖3為2017年9月6日活動(dòng)區(qū)AR12673的1 700 ?波段觀測(cè)圖像的9倍增亮圖，增亮區(qū)域基本分布在南北走向的磁中性線(圖中曲線)附近和東西走向的分布帶上，該分布特征與這一時(shí)段耀斑爆發(fā)的分布帶基本吻合，表明將太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)觀測(cè)圖像增亮9倍后確定耀斑分布是可行的.

圖3 2017年9月6日活動(dòng)區(qū)AR12673的1 700 ?波段觀測(cè)圖像的9倍增亮圖

Fig.3 9 times brightening image of AR12673 observed by 1 700 ? on September 6,2017