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作者：段躍初 黃艷紅

太陽(yáng)，這顆我們無(wú)比熟悉又充滿神秘的恒星，一直以來(lái)都是人類(lèi)探索的重要對(duì)象。近日，我國(guó)首顆探日衛(wèi)星“羲和號(hào)”又傳來(lái)令人振奮的新發(fā)現(xiàn)，為我們進(jìn)一步揭開(kāi)太陽(yáng)的神秘面紗提供了珍貴的線索。

南京大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)、中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第八研究院的科研人員們攜手合作，通過(guò)對(duì)“羲和號(hào)”觀測(cè)數(shù)據(jù)的深入分析，成功精確繪制出了國(guó)際首個(gè)太陽(yáng)大氣自轉(zhuǎn)的三維圖像。這一成果于 6 月 13 日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》上，引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。

要理解這一發(fā)現(xiàn)的重要性，首先得了解恒星的一些特性。恒星，比如我們的太陽(yáng)，是巨大的等離子體球體，其自轉(zhuǎn)并非是完全剛性的，不同部位的自轉(zhuǎn)存在著差異性。太陽(yáng)作為離我們最近的恒星，自然成為了研究恒星自轉(zhuǎn)的關(guān)鍵標(biāo)本。太陽(yáng)從內(nèi)到外分為核心區(qū)、輻射區(qū)、對(duì)流區(qū)和大氣層等部分。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究，科學(xué)界已經(jīng)基本明確了太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的兩個(gè)重要規(guī)律：一是從輻射區(qū)到更外層的對(duì)流區(qū)，自轉(zhuǎn)速度有著明顯變化；二是自轉(zhuǎn)速度從赤道向兩極遞減。然而，對(duì)于太陽(yáng)表面的大氣層，其自轉(zhuǎn)究竟有著怎樣的規(guī)律，此前一直沒(méi)有明確的結(jié)論。

“羲和號(hào)”團(tuán)隊(duì)此次利用衛(wèi)星采集到的多譜線、全日面、高精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)，終于對(duì)太陽(yáng)大氣層自轉(zhuǎn)規(guī)律有了較為精確的認(rèn)識(shí)。他們繪制出的國(guó)際首個(gè)太陽(yáng)大氣自轉(zhuǎn)的三維圖像，讓我們能夠更加直觀地了解太陽(yáng)大氣自轉(zhuǎn)的情況。

“羲和號(hào)”首席科學(xué)家丁明德教授表示，“羲和號(hào)”實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次空間太陽(yáng) Hα波段光譜掃描成像，同時(shí)獲取了太陽(yáng) Hα譜線、SiⅠ譜線和 FeⅠ譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu)。通過(guò)運(yùn)用反演的方法，可以推導(dǎo)出太陽(yáng)大氣不同層次的多普勒速度場(chǎng)，相當(dāng)于給整個(gè)太陽(yáng)大氣做了一次全方位掃描。

“羲和號(hào)”衛(wèi)星的其他科研成果包括：

- 實(shí)現(xiàn)國(guó)際首次太陽(yáng) Hα波段光譜掃描成像：“羲和號(hào)”獲取了太陽(yáng) Hα譜線、SiⅠ譜線和 FeⅠ譜線的精細(xì)結(jié)構(gòu)，為研究太陽(yáng)大氣的物理過(guò)程提供了重要數(shù)據(jù)。

- 繪制國(guó)際首個(gè)太陽(yáng)大氣多層次多普勒速度圖：通過(guò)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的反演，推導(dǎo)出太陽(yáng)大氣不同層次的多普勒速度場(chǎng)，為深入了解太陽(yáng)大氣的運(yùn)動(dòng)和演化提供了新的視角。

- 助力太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)演化研究：“羲和號(hào)”的觀測(cè)數(shù)據(jù)有助于更準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)太陽(yáng)大氣自轉(zhuǎn)規(guī)律，對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)的演化具有重要科學(xué)意義。

- 為太陽(yáng)爆發(fā)物理過(guò)程研究提供支撐：“羲和號(hào)”可以研究太陽(yáng)低層大氣動(dòng)力學(xué)過(guò)程，為解決“太陽(yáng)爆發(fā)由里及表能量傳輸全過(guò)程物理模型”等科學(xué)問(wèn)題提供重要依據(jù)。

這項(xiàng)研究的重要性在于，它不僅深化了我們對(duì)太陽(yáng)大氣層自轉(zhuǎn)規(guī)律的理解，也為預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和太陽(yáng)風(fēng)暴提供了可能。例如，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)自轉(zhuǎn)速度的變化趨勢(shì)進(jìn)行研究，我們可以預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)周期的長(zhǎng)度，這對(duì)于保障地球空間環(huán)境的安全至關(guān)重要。

“羲和號(hào)”衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)向全球開(kāi)放共享，吸引了來(lái)自世界各地的科學(xué)家們參與研究。這不僅體現(xiàn)了國(guó)際合作的重要性，也為推動(dòng)太陽(yáng)物理學(xué)的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。

總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)首顆探日衛(wèi)星“羲和號(hào)”的新發(fā)現(xiàn)，為我們揭示了太陽(yáng)大氣自轉(zhuǎn)的三維圖像，這一成果不僅在國(guó)內(nèi)引起了廣泛關(guān)注，也在國(guó)際上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。未來(lái)，我們期待“羲和號(hào)”衛(wèi)星能夠繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為人類(lèi)探索太陽(yáng)和宇宙的奧秘做出更大貢獻(xiàn)。