我所在美国日全食期间成功开展日冕红线观测

北京大学在美国日全食期间成功开展日冕红线观测

2017年8月21日当地时间上午10:17分,我所太阳物理团队在美国俄勒冈州成功实施了日全食期间的科学观测,获取了100多幅高质量的日冕红线图像。这是近年来北京大学首次对太阳开展科学探测。

日冕红线是可见光波段的一条比较强的发射线,来自Fe X离子的辐射,波长为6374埃,形成温度约100万度。这条谱线不仅能观测活动区的日冕结构,也非常适合观测冕洞等温度相对较低的区域,与地面日冕观测中通常采用的绿线(Fe XIV 5303埃,形成温度约200万度)具有较大互补性。

本次科学观测由我所田晖研究员负责,具体观测由研究生陈亚杰和张婧雯实施,所用设备为北京大学折射式大视场太阳成像望远镜,口径15 cm。在两分多钟的日全食观测时间里,望远镜平均约每1秒钟获取一副日冕红线图像。这么高的时间分辨率是目前常规空间日冕观测或地面日冕仪观测所无法达到的。本次观测的主要科学目标是研究日冕尤其是冕洞中的高频波动现象,以帮助我们理解日冕百万度高温形成的原因。

为了准备本次观测,从8月初开始,陈亚杰和张婧雯便在云南昆明和美国俄勒冈夜以继日地装配和调试全新的望远镜,与合作方云南天文台的同事们一起,发现并解决了大量可能影响观测的仪器设备问题,并在日食前制定了多套确保观测成功的方案,最终圆满完成本次科学观测。毫无疑问,本次观测很好地锻炼了学生自己动手调试仪器并主动获取科学数据的能力。

本次赴美观测由国际天文学联合会(IAU)日食工作组核心成员、云南天文台屈中权研究员带队,除了北京大学的观测人员以外,观测团队中还包括云南天文台和四川理工学院的太阳物理学者。所携带5台科学观测设备包括:第一代光纤阵列太阳光学望远镜FASOT-1A(云南天文台)、偏振成像双筒望远镜(云南天文台)、白光偏振成像望远镜(云南天文台)、折射式大视场太阳成像望远镜(北京大学)、太阳半径精确测量望远镜(四川理工学院)。所有望远镜的观测均获得成功。接下来,各单位的科研人员将认真分析本次获取的有限但非常宝贵的科学数据。本次观测活动也得到了美国媒体的关注,如著名的Astronomy杂志专门报道了本次日全食观测,新闻题为Chasing the eclipse from China to Dallas, Oregon。

除此以外,国际上还有多个太阳物理团队参与了本次日全食科学观测。比如,IAU日食工作组主席、美国威廉姆斯学院Jay M. Pasachoff教授带领了一个由教职员工、研究生和本科生组成的观测团队,同样也在俄勒冈州的塞勒姆市观测本次日全食。夏威夷大学教授、山东大学(威海)客座教授Shadia Habbal女士也组织了一个强大的观测团队,在全食带上的五个观测点对日冕进行了多波段观测,山东大学黄正化副研究员参加了该团队在爱达荷州的科学观测。

本次观测活动得到了国家自然科学基金委、中组部青年千人计划、德国马普伙伴小组等项目的支持。

 

北京大学折射式大视场太阳成像望远镜获取的日冕红线图像(已做图像锐化处理)

两名研究生紧张地调试望远镜

本次中国赴美进行日全食观测的科学团队合影

北京大学折射式大视场太阳成像望远镜