太陽耀斑是最劇烈的太陽爆發(fā)事件之一,它會引起日地空間環(huán)境劇烈變化,進而影響人類太空活動。其中最重要能量來自X射線以及極紫外(EUV)輻射。研究X射線、EUV輻射變化可以為空間環(huán)境監(jiān)測及預(yù)報提供理論基礎(chǔ)。
地質(zhì)與地球物理研究所地磁與空間物理研究室博士后樂會軍與合作導(dǎo)師劉立波研究員等應(yīng)用1996年至2006年期間X級、M級以及C級耀斑激發(fā)的0.1-8 nm X射線和26-34 nm EUV輻射數(shù)據(jù)來統(tǒng)計分析耀斑期間X射線與EUV輻射變化特征,以及它們之間的關(guān)系。結(jié)果顯示EUV輻射并不隨X射線輻射增加而線性增加,它的增幅隨耀斑等級增加而趨于減小。X級、M級以及C級耀斑期間X射線與EUV輻射變化的相關(guān)性分別僅達到0.66,0.58,0.54。這些結(jié)果表明僅靠X射線輻射并不能準確反映耀斑期間EUV輻射的變化。相對于X射線,EUV輻射是電離層熱層更主要的離化源和加熱源,因此,為了更準確地研究耀斑對電離層/熱層系統(tǒng)的影響,應(yīng)該直接應(yīng)用EUV輻射觀測。
導(dǎo)致X射線輻射與EUV輻射相關(guān)性不高的一個重要因素是由于EUV輻射顯著地受到耀斑位置的影響,而X射線并不受耀斑位置的影響。以往的研究表明,EUV輻射強度隨耀斑位置靠近日面邊緣而出現(xiàn)顯著下降,該現(xiàn)象稱為EUV輻射的邊緣效應(yīng)。通過對1996-2006年間所有X級、M級以及C級耀斑的統(tǒng)計分析,他們首次發(fā)現(xiàn)并不是所有耀斑有同等程度的EUV邊緣效應(yīng)。統(tǒng)計結(jié)果顯示EUV邊緣效應(yīng)隨耀斑等級降低而變?nèi)?,即X級耀斑的EUV邊緣效應(yīng)最強,而C級耀斑的最弱。來自SOHO/EIT的太陽日面輻射圖像被用于估計耀斑中心區(qū)域?qū)φ麄€EUV輻射增強的百分比貢獻。結(jié)果顯示耀斑越弱,來自耀斑中心區(qū)域的貢獻會越小,而來自其他區(qū)域的貢獻會越大,這會減少由于耀斑處于邊緣而產(chǎn)生的EUV損失,從而削弱EUV輻射的邊緣效應(yīng),如M級和C級耀斑表現(xiàn)的更弱的邊緣效應(yīng)。
該項研究成果近期發(fā)表在國際知名地球物理研究期刊Journal of Geophysical Research上(Le et al. Statistical analysis of solar EUV and X‐ray flux enhancements induced by solar flares and its implication to upper atmosphere. Journal of Geophysical Research. 2011, 116, A11301)