耀斑现象发生在太阳的什么地方?

Question

耀斑现象发生在太阳的什么地方?

Answer 1

太阳大气 [很可能在色球-日冕过渡层] 中一种不稳定过程,在短暂的时间内 [约100-1000秒] 内释放大量能量 [1010尔格] ,引起局部区域瞬时加热、各种电磁辐射和粒子 [质子、电子、中子] 辐射的突然增强.最初是指用单色光观测到的色球H单色辐射突然增强现象,因此又称色球爆发.
耀斑的光学现象
除少数例外,在白光中并不能观测到耀斑.在可见光波段,耀斑的辐射增强主要是在某些谱线上,其中以氢的H线和电离钙的H、K线最为突出.大多数耀斑的光学数据是用一个透过波带位于H中心的窄带滤光器 [Δλ=0.5埃] 得到的.耀斑多半是原有的某些谱斑区在几秒到几分钟的时间内突然增亮.色球耀斑中最亮区的H线宽度和强度快速增加的阶段称为闪光相,许多高能过程常在这时发生.有的耀斑中会出现一些特别明亮的耀斑核,其直径为3000-6000公里,在太阳硬X射线爆发前约20-30秒开始增亮,而在硬X射线爆发开始后20-25秒亮度达到极大值,持续时间比X射线爆发长2倍.耀斑核是在高能电子穿透色球时产生的.
一般把增亮面积超过3亿平方公里的称为耀斑,不到3亿平方公里的称为亚耀斑,耀斑大小分为4级,分别以1、2、3、4表示.在耀斑级别后加f、n、b分别表示该耀斑在H线中极大亮度是弱的,普通的,还是强的.所以最大最亮的耀斑表示为4b,最小最暗的是1f.一年中大耀斑出现的频数随其在11年周期中的位置和活动周大小有很大不同.在1957-1958年太阳活动极大年时,一年中出现的超过3级的大耀斑有20-30个,而在上个极大年仅7-8个.
耀斑亮区在日面上有膨胀、缓慢漂移的现象,最常见的是暗条两侧产生的2条亮带以每秒约10公里的速度向外膨胀.耀斑往往产生于纵向磁场中性线两侧.并且总是产生于活动区磁场结构复杂且快速变化的区域,特别是在磁场极性相反的区域.
耀斑辐射的主要形式是发射线,而连续辐射是罕见的.在3400-6600埃波段内中等强度以上的耀斑谱线约为90条.虽然日面耀斑亮度相差极大,但是它的光谱特性却不因亮度不同而产生重大差异.耀斑光谱的特点如下：
· 依一定时间顺序出现发射线或吸收线,先是低项的几条巴尔末线和CaII的H、K线线心强度增加,同时原宁静日面上看不见的氦D线呈现为吸收线；接着巴尔末线翼加宽,并可见到高项巴尔末线和金属线的发射线,D线吸收减弱；然后巴尔末线强度继续增加,线翼进一步加宽,D线转变为发射线.通常日面耀斑的氢巴尔末线非常宽,金属线很窄.
· 耀斑发射线形状不对称.谱线中心位置不变,一翼变强,一翼变弱.通常在耀斑一开始时蓝翼较强,几分钟后蓝翼减弱,红翼变得较强.
日面耀斑的电子密度一般为每立方厘米10个,边缘耀斑的电子密度有随高度增加而下降的趋势,其数值比日面耀斑小一个数量级.
从氢线得出的电子温度为7000-10000K,而从中性氦线得出的温度则为15000-20000K.分析远紫外谱线得出的温度可达24000-1000000K,这是过渡层的温度值,与耀斑的高温部分相对应.
光谱分析推算出耀斑色球部分几何厚度仅10-250公里,和横向尺度相比,显出色球耀斑应是一个薄层结构.
关于色球耀斑形成的机理,目前大都认为它是色球日冕不稳定性的次级效应.耀斑爆发后能量以热传导、高能粒子流或力学方式 [物质下沉、激波] 向下传递给色球,导致各种色球耀斑现象.与耀斑有关的色球、日冕中的光学现象很多,主要有：耀斑前暗条激活、耀斑波、冲浪、喷焰、爆发日珥和环状日珥等.