“夸父一号” 在轨 1000 天，揭示高能 C 级太阳耀斑新奥秘
7 月 15 日消息，我国首颗综合性太阳观测专用卫星 “夸父一号” 已在轨运行满 1000 天，目前正持续收集太阳活动第 25 周高峰期的太阳爆发观测数据。近日，中国科学院紫金山天文台 “夸父一号” 科学团队公布了一项重要研究成果。
团队利用硬 X 射线成像仪载荷的观测数据，对高能 C 级耀斑的统计属性进行了深入研究，发现了不同于传统认知的反常电子加速特性，为理解太阳爆发中的电子加速和能量释放机制提供了全新视角。这一成果是 “夸父一号” 卫星围绕 “一磁两暴”(太阳磁场、耀斑、日冕物质抛射及其本质关联)核心科学目标所取得的重要进展。
通常情况下，耀斑与日冕物质抛射关系密切，耀斑级别越高，二者关联性越强，X 级大爆发时这种关联性近乎 100%。而且，日冕物质抛射的加速过程与表征高能电子的硬 X 射线流量曲线也有较高一致性，所以 X 级耀斑中出现高效电子加速及数百 keV 甚至 MeV 以上的电子并不罕见。然而，近年来的观测显示，部分低级别耀斑中也存在高效的电子加速现象，但此前对这类耀斑缺乏系统性认识。
此次研究聚焦于高能 C 级耀斑，即具有明显高能电子的中小规模太阳爆发。研究团队通过自主开发的耀斑识别算法，从 2022 年 12 月至 2024 年 10 月的硬 X 射线成像仪数据中，共筛选出 1331 个 C 级耀斑，其中 127 例为具有大于 30keV 硬 X 射线辐射的高能 C 级耀斑。这些耀斑相比其他 C 级耀斑，展现出更显著的电子加速和更高能的辐射。
经分析，研究人员发现高能 C 级耀斑的软 X 射线辐射与 30keV 以上硬 X 射线辐射无明显相关性，且随着耀斑级别降低，电子加速效率并未显著下降。此外，在对比该类耀斑与喷流、射电 III 型暴、日冕物质抛射和 360nm 辐射增强等多波段观测特征的关联性时，研究团队还发现了意外情况。按照以往研究，C 级耀斑伴随日冕物质抛射的占比可达 20%，高能 C 级耀斑的这一占比本应更高，但实际 127 例事件中仅有 5 例伴随日冕物质抛射，且均为与喷流相关的窄日冕物质抛射。
这表明，高能 C 级耀斑不能用标准爆发模型来解释，其高效的电子加速成因可能与其非爆发型的磁场结构相关。该研究为最终揭示太阳电子加速机制和耀斑 - 日冕物质抛射本质关联提供了重要线索，具有极高的科学研究价值。
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