日全食观测为我们深入了解日冕物理状态从而揭开发生在日冕中的物理过程提供了独一无二的机会。现今太阳物理中关于太阳剧烈活动产生的机制以及日冕加热等重大难题的解决,依赖于理论和观测的相互促进。日全食时地球大气杂散光降低到极小,因此为极弱的日冕电磁偏振信号的观测提供了极好的机会。
由屈中权研究员带领的云南天文台日食观测团队,自从2008年成功进行日全食期间太阳高层大气偏振光谱观测以来,取得了一系列科研成果,先后在国际上第一次获得色球谱线闪耀偏振光谱,日冕绿线线偏振成谱成像等观测结果。通过对这些观测结果的分析,加深了我们对太阳高层大气物理的理解。
本次智利拉伊格拉(La Higuera)日全食发生于当地时间7月2日下午,吸引了众多的专业观测者和业余天文爱好者。来自我国、美国以及智利的国际天文联合会IAU下的日食工作委员会成员,分别带领观测小组进行了联合观测,而云南天文台观测小组进行了独一无二的日冕偏振成谱成像观测。这种观测由于获取的信息量大而变得非常复杂。
该团队此次携带了30厘米口径的第一代光纤阵列太阳光学望远镜FASOT,在日全食发生之前提前了5天进行了望远镜安装和调试(见图1)。在常亮研究员和孙伟民教授(来自哈尔滨工程大学)的带领下,宋智明工程师、梁昱工程师和王佳斌博士生(来自哈尔滨工程大学)分别完成了望远镜安装定位以及机械平衡和电控等方面准备工作,克服了很多由于观测地处于荒野中导致的预想不到的困难。在日全食观测结束后的IAU S354大会上,IAU日食工作委员会主席J.Pasachoff教授在特邀报告中重点介绍了我们的观测情况和初步观测结果。
本次观测获得了日冕冕洞区域的6幅不同偏振态的强度调制光谱图像。图2展示了这6幅图像中的一幅。通过对这些对应于6个不同偏振态强度变化的图像进行解调可以得到所需的偏振光谱,根据积分视场光纤排列,可以重构出观测对应的局部区域日冕的图像。
由于日冕辐射强度很弱,磁场产生的偏振信号也很弱,需要进行弱信号的特殊处理,包括根据我们发明的简化偏振光学开关处理,这将需要较长时间才能得到最后分析结果。
日全食观测现场
图中横向的亮发射线为著名的日冕绿线(530.3nm)