我國(guó)自主研制光譜成像日冕儀取得重要科學(xué)成果

2025-12-26 08:38:40山東大學(xué)閱讀量：16462      我要評(píng)論

　　近日，空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院夏利東教授團(tuán)隊(duì)基于自主研制的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)(子午工程二期)”光譜成像日冕儀(SICG)，在國(guó)際上首次通過(guò)光譜觀測(cè)揭示日冕“冕腔”區(qū)域存在顯著增強(qiáng)的非熱速度，表明該區(qū)域存在強(qiáng)烈的波動(dòng)和湍流現(xiàn)象，為深入理解太陽(yáng)大氣物理過(guò)程提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。研究成果以“Enhanced Non-Thermal Line Broadening inside Coronal Cavities above Solar Prominences revealed by Spectral Imaging CoronaGraph”為題發(fā)表在天體物理學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》(ApJL，中科院一區(qū)TOP，影響因子11.7)，課題組博士研究生皇甫晨曦為論文第一作者，教授付輝、夏利東(SICG首席科學(xué)家)為共同通訊作者，山東大學(xué)為第一完成單位。這一成果表明，我國(guó)自主研制的SICG在觀測(cè)能力、數(shù)據(jù)質(zhì)量和科學(xué)價(jià)值等方面獲得了國(guó)際同行的充分肯定。

　　
冕腔是太陽(yáng)日珥上方的暗弱區(qū)域，是冷而致密的日珥物質(zhì)和熱且稀薄的日冕物質(zhì)相互作用區(qū)，被認(rèn)為是太陽(yáng)爆發(fā)事件如日冕物質(zhì)拋射的“孕育區(qū)”。研究團(tuán)隊(duì)利用SICG對(duì)日冕綠線(Fe XIV 530.3 nm)和紅線(Fe X 637.4 nm)開展了高精度光譜成像觀測(cè)研究，首次發(fā)現(xiàn)冕腔尤其是冕腔核心區(qū)域的譜線非熱展寬顯著高于周邊冕流結(jié)構(gòu)，表明冕腔區(qū)域存在強(qiáng)烈的波動(dòng)或湍流現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)理解日冕加熱機(jī)制、太陽(yáng)大氣物質(zhì)循環(huán)以及日冕物質(zhì)拋射的觸發(fā)過(guò)程具有重要意義。

　　
論文審稿人充分肯定了SICG的數(shù)據(jù)質(zhì)量和科學(xué)價(jià)值，認(rèn)為“通過(guò)本工作，研究團(tuán)隊(duì)展示了SICG的觀測(cè)能力，特別是其在冕腔結(jié)構(gòu)觀測(cè)方面的優(yōu)異性能”。同時(shí)，審稿人對(duì)該研究給予了高度評(píng)價(jià)。他明確指出：“這是首次對(duì)日冕冕腔內(nèi)非熱速度的成功測(cè)量，對(duì)于深入理解冕腔內(nèi)部等離子體加熱機(jī)制非常關(guān)鍵”“總體而言，研究團(tuán)隊(duì)關(guān)于譜線展寬特征和非熱速度的科學(xué)結(jié)果極其重要和新穎”。

　　光譜成像日冕儀(SICG)是國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)(子午工程二期)”的重要設(shè)備之一，由山東大學(xué)牽頭研制和建設(shè)，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)和北京大學(xué)參與共建，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所、南京天光所和云南天文臺(tái)參與設(shè)備研制。經(jīng)過(guò)5年的研制和建設(shè)，2023年10月，SICG在云南麗江安裝調(diào)試后順利通過(guò)了中國(guó)科學(xué)院組織的工藝測(cè)試驗(yàn)收，成為我國(guó)首臺(tái)自主研制的常態(tài)化運(yùn)行地基日冕儀，所獲科學(xué)數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)到國(guó)際一流水平，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)地基日冕儀自主裝備從0到1的突破。目前，研究團(tuán)隊(duì)已形成覆蓋多波段、多類型的地基和空間日冕儀自主研發(fā)能力。為我國(guó)下一步構(gòu)建天地一體的日冕探測(cè)體系打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目，以及子午工程的聯(lián)合資助。

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