中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测和研究基地与云南大学物理与天文学院合作，首次分析了太阳黑子衰变过程中的亮磁关系，相关研究成果于近期发表在国际天文学期刊《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）。该项工作由云南大学博士后李巧玲和闫晓理研究员等人合作完成。

　　太阳黑子的亮度是太阳总辐照度研究的一个重要参数，是验证太阳黑子动力学和磁场性质的关键指标。太阳黑子亮度与其磁场强度之间的关系，被称为亮磁关系。黑子的亮磁关系可以用来估计太阳黑子内部的威尔逊凹陷（Wilson depression）和曲率力（curvature forces）。对黑子亮磁关系的研究，有助于了解黑子的亮度和大气结构，为黑子能量传输机制的理论模型提供约束。之前有关黑子亮磁关系的观测研究，多聚焦于稳定的黑子中，很少有人研究演化中黑子的亮磁关系。

　　针对衰退黑子的亮磁关系的问题，李巧玲等人利用太阳动力观测台上的日震和磁成像仪（SDO/HMI）的杂散光校准数据，对比分析了稳定和衰退黑子的亮磁关系的差异。通过对比研究，发现稳定黑子和衰退黑子亮磁关系的差异主要表现在连续强度（亮度）范围 0.35Iqs 到 0.65Iqs 之间（Iqs 是宁静光球表面的连续强度），衰退黑子的连续强度和横向磁场强度间的关系表现出更高的离散程度（如图1中（a4）和（b4）所示）。

　　在亮桥形成的过程中，发现黑子连续强度和横向磁场关系图中出现了一个分叉结构，这个分叉结构的出现说明被亮桥分割开的两部分本影具有不同的热力学性质。另外，还发现在衰变的太阳黑子中，黑子本影的连续强度比一个稳定黑子的本影更亮，而且在太阳黑子的衰退过程中，黑子本影的平均连续强度逐渐增加，但是黑子半影的平均连续强度是没有随着黑子的衰退变化。这些结果表明在太阳黑子的衰退过程中，黑子本影的温度逐渐升高，但半影的温度基本不变。以上结果可以为太阳黑子衰退的理论研究提供可靠的观测依据。

　　该项研究得到了国家自然科学基金项目、云南省太阳物理与空间科学重点实验室的支持。

　　论文链接

　　图1从左至右分别展示了黑子的连续谱强度与总磁场强度、磁倾角、纵场强度，以及横向磁场强度的关系图。第一排显示的是稳定黑子，第二排显示的是衰退黑子。