(3)线翼对F的响应要比线心明显

非热粒子流的谱指数δ

δ=3

δ=4

δ=5

(1)δ越小,能谱越硬,则氢线的

辐射越强,特别是在线翼波段.

(2)谱线对δ的变化不如对

F的变化敏感.

F1

F2

F=5*1011ergcm-2S-1

e

M0=0

M0=m0

F1

电子束

δ=4

F=5*1011ergcm-2s-1

质子束

δ=4

F=1*1011ergcm-2s-1

冕层大气质量(M0)的影响

冕层大气质量最小时,非热谱线

轮廓发射最强.当耀斑发展到

缓变相,我们将很难探测到

非热效应.

电子束

δ=4

F=5*1011ergcm-2s-1

质子束

δ=4

F=1*1011ergcm-2s-1

总能量相同

不同的非热粒子(电子/质子)产生的影响

非热电子对谱线的影响比

具有相同总能量的非热质子的

影响大

H

Ly

Ly

色球谱线强度与非热粒子的探测

谱线的积分强度比

Flux1:non-thermal

Flux0:thermal

VAL3C

F1

F2

H

Ly

Ly

VS

F&δ

e

p

Hα的观测谱线轮廓

宁静大气Hα谱线轮廓

δ=4

氢谱线对于非热电离激发的响应变化

(1)氢的Balmer和Lyman线的非热轮廓

(2)连续谱的变化

Balmer连续谱(3640)

Paschen连续谱(可见光)(5000)

---aheatedatmospherewithoutelectronbombardment

---aninitialatmospherewithelectronbombardment

---aheatedatmospherewithelectronbombardment

Dingetal.1999

非热粒子的产生

色球受到粒子轰击

色球谱线特征响应

怎样的非热粒子

3.色球谱线的轰击线偏振

1.原子的非热激发和电离

2.非热质子束与中性氢原子的电荷交换

2.非热质子束与中性氢原子的电荷交换

2.非热质子束与中性氢原子的电荷交换

低能质子束获取氢原子的一个电子,

该粒子的辐射会带有Doppler位移,

使得色球线(Lyα,Lyβ)线翼的发射增强.

P

P'

VH

Vp'

1

2

3

4

明显的layman谱线的红翼辐射增强

天体偏振的产生机制

(1)固体表面反射,微粒散射,分子散射,自由电子散射,回旋辐射,同步辐射…

(2)(谱线偏振)Zeeman效应,共振辐射,轰击偏振…

原子的sublevel的占有数不均衡

各向异性的外辐射场

弱磁场

强磁场

非热粒子轰击

Hanle效应

Zeeman效应

氢原子受到各向异性的非热粒子的轰击而碰撞激发

3.非热粒子轰击与色球谱线的线偏振

物理试验结果:

试验发现:Skinner(1926)

完整的理论讨论:Percival&Seaton(1958)

试验及理论总结:Kleinpoppen(1969)&Heddle(1979)

Eth(12ev)

Etov

(200ev---e;200kev---P)

LargeSolarVacuumTelescopeof

BaikalAstrophysicalObservatory

(Russia)

THEMIS

(Franco-Italian)

色球谱线的线偏振-----速度呈各向异性的粒子

(1)粒子的属性(电子质子中性粒子流)

(2)粒子束的注入方向(一般为当地的径向)

(3)粒子速度的各向异性的程度

研究色球谱线线偏振物理意义

(2)探究低能质子(100Kev)的间接观测方法

(3)低层大气磁重联的佐证(EllermanBombetc.)

(1)诊断非热粒子束的属性及能量

电子束:P为切向方向

质子束:P为object-to-center

Henoux&Vogt2003

Zharkova&Syniavskii2000

TheplaneofpolarizationinHα–lineisnormallyperpendiculartothedirectionofelectronbeampropagation.Dependingonaviewingangleitcanbeeitherparallelorperpendiculartotheflare-to-solarcenterdirection…

然而---

单单从偏振方向上不能敲定非热粒子的属性,要结合其他观测结果

2002年7月23日耀斑的偏振观测:

Iup=I+S

iDown=I-S

S/I=(Iup-Idown)/(Iup+Idown)

0.5″

~11秒

H-X辐射源

较宽的反转轮廓

位置

3%~10%

观测时间

Ganetal.发现在空间上没有探测到7月23日耀斑的高能粒子

----推测磁场位型可能是闭合场

高能电子近乎

movehorizontally

非热电子束轰击

δ=4~5F~1011ergs/cm-2/s-1

考虑到非热激发和电离的谱线轮廓(积分强度比)

3色球谱线的轰击线偏振

1原子的非热激发和电离---非热谱线轮廓

2非热质子束与中性氢原子的电荷交换

太阳色球谱线与非热粒子的诊断