太陽單色像
正文
由選定的某一波長 λ處的狹窄波段Δλ內的單色輻射所成的太陽像,它能反映出太陽大氣中形成該單色輻射的那一層氣體的狀態。 以前, 一般是利用太陽攝譜儀,使太陽像與底片同步移動進行全日面掃描來獲得太陽單色像。自二十世紀三十年代法國天文學家李奧發明雙折射濾光器後,基本上便以裝有雙折射濾光器的望遠鏡──色球望遠鏡來取得太陽單色像。這樣就能同時得到整個日面的單色像,而不必作長時間的掃描。目前常見的太陽單色像有:
① 氫單色像 用氫Hα線(波長6563埃)的線心,可得到Hα單色像。用它來觀測色球顯得特別清晰。可以看到譜斑(氫譜斑)、日珥和暗條(圖1),在黑子附近,有時還可看到耀斑。根據譜線位移,在Hα的紅翼和藍翼進行離帶觀測時,可以觀測到色球上物質的上升或下降運動。 ② 鈣單色像 電離鈣 CaⅡ的H和K線(波長分別為3968埃和3934埃)都是共振雙線,因而單色像是一樣的,但由於K線較強,一般都用K線進行觀測。在K吸收線輪廓中的發射部分──K2線,和中心凹陷部分──K3線,都可得到單色像。K2線產生於色球中層。鈣單色像上的譜斑(鈣譜斑)有明顯的色球網路結構──鈣網路,以K2線和K3線得到的網路最為清晰(圖2)。觀測表明,鈣網路與超米粒組織、鈣網路元與超米粒元都有很好的對應關係。 ③ 氰單色像 氰分子(CN)譜帶的帶頭波長 3883埃譜線產生於光球的上層,該譜線對溫度特別靈敏。在觀測中發現小的CN元在黑子附近以每秒一公里的速度外流,直接的磁場觀測發現在黑子外緣有微小磁元外流也證實了這一點。這種單色像在空間位置上與縱向磁圖基本一致。
④ 3835埃單色像 據觀測,發現在大耀斑開始時,磁場中性線(見磁合併)的兩側有一系列的3835埃閃爍點出現。每個閃爍點的平均壽命是5~10秒,直徑小於1″。對1972年8月7日特大耀斑觀測表明:閃爍點與45千電子伏的X射線爆發基本對應。據認為,它們是磁流環的基點,由磁流環中被加速的高能電子轟擊色球低層所引起。
⑤ 日冕的 5303埃和6374埃單色像 內冕光譜只有發射線, 其中以綠線(Fe揓λ5303埃)最強。由於離太陽邊緣1┡處的日冕亮度只有日面平均亮度的百萬分之一、二,而在地面上觀測,地球大氣造成的散射光在該處竟達日面平均亮度的千分之一,所以,日冕儀只有放置在高山上才能對日冕進行觀測。通常日冕的5303埃單色像是用雙折射濾光器取得的(圖3)。 ⑥ 中性氦(HeI)10830埃和電離氦(HeⅡ)304埃單色像 由天空實驗室取得的大量太陽的遠紫外線照片發現,日冕中存在著冕洞的結構。由真空太陽望遠鏡在地面上獲得的紅外HeI10830埃太陽單色像也曾觀測到冕洞。將它和發射線HeⅡ304埃單色像對比,發現304埃單色像中的亮特徵即是10830埃單色像上的暗特徵,反之亦然。但是在與冕洞的對應上,由於10830埃單色像臨邊昏暗較為顯著,所以就稍差一些。
⑦ 鐵的23次電離離子(FeXXIV)255埃單色像 單色像對耀斑的研究有較大的幫助,可以在各波段上取得有關耀斑亮度、位置及其變動的信息。天空實驗室取得的1973年6月15日2b級耀斑的255埃單色像表明,它是一個典型的雙帶耀斑,兩條耀斑亮帶由磁力線連線起來。在耀斑極大時刻,255埃單色像在磁場中性線上空的環狀日珥頂部最亮,表明在出現耀斑閃光的階段時,這一區域的溫度極高。(見彩圖) 參考書目
R.G.Athay ed.,The Solar chromosphere and Corona:Quiet Sun, Vol.53, D.Reidel Publ.Co.,Dordrecht,Holland,1976.