世界上的太阳观测天文台和观测卫星？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-10-02 09:41 标签： 天文台观测

　　中国科学院紫金山天文台（以下简称“紫台”）前身是成立于1928年的国立中央研究院天文研究所，1950年更为现名。紫台是我国自己建立的第一个现代天文学研究机构，被誉为“中国现代天文学的摇篮”。

　　紫台坚持面向世界科技前沿，面向国家战略需求，以构建完整的天文科学与技术创新体系为着力点，建设我国一流的天文基础和应用研究及战略高技术研究基地、高层次人才培养基地，广泛开展高水平国际合作。近期努力建设国际先进或国内领先的以暗物质粒子探测为核心的空间天文探测研究基地；以太赫兹探测技术为支撑，面向天文学重大科学问题的南极天文和射电天文研究基地；以人造天体动力学和探测技术为支撑，面向国家战略需求的空间目标和碎片观测研究中心；以近地天体探测研究为基础，面向深空探测的行星科学研究中心。

　　紫台面向天文学重大科学问题，在暗物质和空间天文、南极天文和射电天文、行星科学和深空探测等学科方向形成卓越科研团队并取得系列原创性成果；运行我国首颗天文科学卫星——“悟空”号暗物质粒子探测卫星，并正在牵头研制我国第一颗太阳综合观测卫星——先进天基太阳天文台；成功开辟了南极天文观测新领域；运行13.7米毫米波望远镜。紫台面向国家战略需求，在空间目标与碎片观测研究、“嫦娥工程”等深空探测任务、近地天体监测、历书历表编制等方面做出了颇具特色的重要贡献，运行中国科学院空间目标与碎片观测网、近地天体望远镜等设备。

　　紫台还围绕暗物质与空间天文探测技术、高能天体物理、太阳物理、日球等离子体、宇宙中的恒星形成与太赫兹探测技术、人造天体轨道动力学与探测方法、行星科学与历书天文以及深空探测等研究方向开展前沿研究，培育未来重大突破方向。

　　紫台设4个研究部：暗物质和空间天文研究部、南极天文和射电天文研究部、应用天体力学和空间目标与碎片研究部、行星科学和深空探测研究部，对应地有4个依托于紫台建设的中国科学院重点实验室。每个研究部由若干研究团组、实验室和观测基地组成，其中，设5个所级实验室：暗物质和空间天文实验室、毫米波和亚毫米波技术实验室、天文望远镜技术实验室、天体化学和行星科学实验室、行星科学与深空探测实验室；设7个野外业务观测台站：南京紫金山科研科普园区、青海观测站、盱眙天文观测站、赣榆太阳活动观测站、洪河天文观测站、姚安天文观测站和南极冰穹A天文观测站，并正在青海省建设冷湖观测基地。紫台与中国科学技术大学共建科教融合“天文与空间科学学院”，并与多所大学、科研机构或高新技术企业建立了战略合作关系。紫台设有党政综合办公室、科研处、财务资产处和人事教育处等4个管理部门，以及信息化建设中心、科普部和后勤服务中心等3个公共支撑部门。

　　紫台坚持高层次人才的培育、引进。截至2021年底，紫台有中国科学院院士4人，国家杰出青年科学基金获得者12人、优青10人，国家高层次人才计划科技创新领军人才2人，中国科学院关键技术人才3人，科技部重点领域创新团队1个，中国科学院关键技术团队2个。

　　紫台是国务院学位委员会批准的首批硕士学位和博士学位授予权单位之一。现有天文学1个一级学科博士、硕士研究生培养点和博士后流动站，电子信息工程博士、工程硕士全日制专业学位培养点。

　　紫台是我国开展天文科学普及的重要单位，南京紫金山园区是全国科普教育基地、全国重点文物保护单位、中国首批十大科技旅游基地，青岛观象台是全国科普教育基地。

　　紫台是中国天文学会的挂靠单位，承办《天文学报》（双月刊）和英文刊《Chinese Astronomy and Astrophysics》。　　

，简称SOHO）卫星观测数据，首次采用白光日冕仪观测数据在距离日心2到4个太阳半径高度观测到传播的大尺度日冕准周期快磁声波波列的现象。结合太阳动力学天文台（Solar Astrophysics）杂志上，该研究工作由申远灯研究员团队完成。 

　　太阳大气中存在着不同模式的磁流体力学波。日冕准周期快磁声波是与耀斑紧密相关的一类特殊波动现象。开展日冕准周期快磁声波相关研究，对于诊断耀斑磁重联过程、日冕物理参量以及日冕加热和太阳风加速等具有重要作用。 

　　日冕准周期波列通常可分为两类，即沿磁力线传播的窄日冕准周期波列和沿日面垂直磁场传播的宽日冕准周期波列。以往的研究表明，日冕准周期快磁声波的产生通常与耀斑中的准周期脉动密切相关，具有相似的周期。申远灯等人曾在他们发表的综述论文中指出，日冕准周期波列和耀斑准周期脉动可能代表了同一物理过程在不同方面的表现 （Shen et al., 2022, SoPh, 297, 20）。另外，关于日冕准周期波动的激发过程目前仍然存在争论，争论的焦点在于日冕准周期波列是由于磁场重联中的一些非线性物理过程导致的周期性能量释放激发还是由于宽频脉冲在波导传播过程中由于色散效应产生的。 

　　日冕准周期波（成像观测）通常在低日冕极紫外波段被观测到。申远灯等人采用太阳与日球层天文台的日冕仪白光观测数据，首次在距离日心2到4个太阳半径高度探测到传播的日冕准周期快磁声波波列（如图1所示）。为了研究该波列的激发过程，他们同时采用了太阳动力学天文台在低日冕的极紫外波段观测数据对其相关的爆发源区进行了详细 研究。他们发现爆发源区的磁场拓扑为一个典型的磁爆破位形（通常存在于四极磁场位形下，观测上表现为一个较高的磁环包围着下方的三个较低的日冕磁环），磁场零点附近的磁场重联是发生于两侧低矮磁环之间。 

　　根据观测结果，申远灯等人指出，这种磁场重联对系统的稳定起到一种负反馈的作用，并不会像发生于中间低矮磁环和顶部包络磁环之间的磁场重联那样会导致整个系统的成功爆发。但是，该磁场重联虽然不导致成功爆发，却会不停地生成新的顶部包络大磁环并向上方快速膨胀，观测上也确实观测到这些新磁环的形成和膨胀过程。因此，申远灯等人认为该准周期波列是由这些依次生成并快速膨胀的磁环周期性地释放能量所激发的。另外，他们还采用冕震学方法诊断了在离日心2到4个太阳半径内的磁场强度进行了诊断。 

　　该项工作获得了国家自然科学基金、云南省太阳物理与空间科学重点实验室、云南省基础研究计划及科技部重大项目的支持。 

图1. 白光日冕图像观测的日冕准周期波波列的传播过程。a图为原图，其余为差分图。白色圆圈标示太阳盘面位置

图2. 低日冕中不断生成的新日冕磁环及其膨胀扩张过程。上排为原图，下排为对应的差分图

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