分类： 天文学 提交时间： 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 利用CHAMP (CHAllenging Minisatellite Payload)、GRACE-A (Gravity Recovery and Climate Experiment-A)、SWARM-C (The Earth's Magnetic Field and Environment Explorers-C)等3颗极轨卫星的资料, 研究360--480\;km高层大气密度在低纬度区域的午夜极大值(Midnight Density Maximum, MDM)现象. MDM一般出现在23:00---02:00\;LT (Local Time)之间, 峰值位置在低纬度${15}^\circ$以内, 谷值位置在中纬度${35}^\circ$--${45}^\circ$附近, 整体略偏向南半球, 振幅约为平均密度的26\%. 随着高度增大以及太阳辐射水平的增强, MDM振幅呈减小趋势; 冬至和夏至日附近的季节效应会减弱MDM振幅, 在春秋分日的振幅最大. 用3个主流大气模型\lk DTM2000 (Drag Temperature Model 2000), NRLMSISE00 (US Naval Research Laboratory, Mass Spectrometer and Incoherent Scatter radar)和JB2008 (Jacchia-Bowman 2008 model)对MDM进行模拟, JB2008没有刻画出MDM现象; 另两个模型低估了MDM效应, 在360\;km和480\;km两个高度DTM2000模型的振幅仅为观测的46\%和53\%, NRLMSISE00模型仅为观测的33\%和26\%; 模型没有准确刻画出MDM与高度、辐射水平和季节的关系. 联合3颗卫星的资料, 研究了一种基于地理纬度的6阶勒让德多项式, 同时融合地方时和高度因素的经验函数, 在振幅和相位上可以较好地刻画MDM特征, 相关系数达到0.923, 可为大气密度模型的修正提供借鉴, 服务于低轨道航天器高精度轨道预报.
分类： 天文学 提交时间： 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 基于多波段的观测数据, 研究了黑子本影振荡在太阳大气不同高度或温度的振荡特征. 目标黑子发生在2017年9月15日, 位于活动区12680. 多波段的观测数据包括AIA (Atmospheric Imaging Assembly)的极紫外成像及IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph)的紫外光谱和成像. 在太阳黑子的本影位置, AIA 1700\;{\AA}\lk光变曲线的振荡周期约为(4.2$\pm$0.8)\;min, 而AIA 1600\;{\AA}、171\;{\AA}和193\;{\AA}光变曲线的振荡周期约为(2.8$\pm$0.3)\;\lk min. IRIS 的Mg II h和k谱线及远紫外成像(2796\;{\AA})都表现为(3.1$\pm$0.5)\;min的准周期振荡, 而谱线Si IV 1393.76\;\lk{\AA}的振荡周期约为(2.9$\pm$0.4)\;min. 观测结果说明黑子本影的振荡周期随着太阳大气高度的升高而逐渐减小. \lk较短的周期可认为是3\;min振荡, 很可能与黑子本影上方的慢磁声波有关, 它起源于温度极小区并向上传播到日冕. 较长的周期可解释为光球的5\;min振荡, 与太阳的P模振荡有关.
分类： 天文学 提交时间： 2024-01-31 合作期刊: 《天文学报》
摘要： CK型陨石是一类高度氧化的碳质球粒陨石, 金属/磁铁矿的比值接近零. 与其它类型的碳质球粒陨石(岩石类型: 1--3)不同, 大多数CK型陨石在母体上经历了强烈的热变质过程(550--1270\;K), 以4--6型为主. 多项证据表明, CK和CV3型陨石具有成因联系. 但是, 两者在岩相结构和化学组成方面仍存在微小差异. 因此, 精细地区分和比较两者的地球化学特征对于验证CK-CV单一母体假说非常重要. Northwest Africa (NWA) 13943是一块新发现的陨石, 经历过较强烈的热变质作用. 利用扫描电子显微镜和电子探针, 确定了NWA 13943的岩石类型. 并运用质谱分析技术, 重点测定了NWA 13943陨石的全岩氧同位素和铬同位素组成. 综合岩石结构、矿物化学成分、氧同位素异常($\Delta^{17}$O, $\Delta$代表同位素分馏值)和铬同位素异常($\varepsilon^{54}$Cr, $\varepsilon$表示样品中的同位素比值与标样中的同位素比值的相对偏差的10$^{4}$倍), CK和CV型陨石的母体可能形成于原行星盘中两个相似但不同的化学源区.
分类： 天文学 提交时间： 2023-10-07 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 空间碎片多源数据融合定轨软件SPODFMD (Space debris Precise Orbit Determination Fusing Multi-source Data)是由紫金山天文台卫星精密定轨团组自主研发的一款数值法编目定轨软件, 目的是解决国内空间碎片监测网获取的多源数据融合问题. 软件设计初期, 充分调研了国内主流空间碎片监测设备. 考虑到空间碎片轨道和物理特征的复杂性、大量碎片轨道更新对计算效率的要求以及工程应用对稳健性的要求等现实因素, 在定轨算法中集成了具有自主知识产权的地球重力势及其偏导数无奇点快速算法、无奇点DTM94 (Drag Temperature Model)大气密度模型及其偏导数的解析表达方法、大偏心率轨道密集星历精密快速计算算法以及稳健的自适应加权方法等. 结合软件工程设计理论, 目前已实现了14种主流设备获取数据的任意融合, 并取得了典型场景下的秒级定轨速度, 适用于高、中、低轨和各种偏心率特点的全轨道碎片, 且不存在计算奇点和极性奇点, 经初步测试证实了SPODFMD软件的多源性、高效率、通用性和稳健性效果.
分类： 天文学 提交时间： 2023-10-07 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 快速射电暴是近年来发展最快的天文学科之一. 理论上, 快速射电暴可能存在毫秒到小时时标的光学对应体. 快速射电暴光学对应体有可能在中国未来大视场望远镜中探测到, 例如: 中国空间站工程巡天望远镜(China Space Station Telescope, CSST)、中国科学技术大学和紫金山天文台合作的2.5\;m大视场巡天望远镜(Wide Field Survey Telescope, WFST)和地球2.0 (Earth 2.0, ET)等. 快速射电暴光学对应体通常分为毫秒时标光学对应体、小时时标光学对应体和光学余辉. 前两者可产生于快速射电暴的高能外延或是快速射电暴的射电辐射与高能电子的逆康普顿散射, 探测率与光学-射电流量比$\eta_\nu$关系密切. 对于毫秒时标光学对应体, 最理想情况下WFST、CSST和ET的探测率可以达到每年上百个. 当$\eta_\nu \sim 10^{-3}$时, WFST、CSST的年探测率仅为1个的量级, ET的年探测率为19.5个. 对于小时时标光学对应体, 最理想情况下超新星遗迹的年龄为5年且$\eta_{\nu}$约为$10^{-6}$时, 年探测率可到100以上. FRB 200428的X射线对应体表明, 快速射电暴可能产生相对论性外流并且与星际介质相互作用产生光学余辉. 结合快速射电暴的能量、在宇宙中的分布以及标准余辉模型, 可以对快速射电暴余辉的可探测性进行研究. 当总能量-射电能量比与FRB 200428类似($\zeta=10^5$)时, CSST、WFST和ET的年探测率分别为1.3、1.0和67个.
分类： 天文学 提交时间： 2023-10-07 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 在基于目标轨道运动特征的预警信息推算中, 引入高程信息库的支持, 使对地球的假设从参考椭球体变为更真实的形态, 并探讨在此情况下提高发、落点位置和时刻的预报精度的方法. 采用数字高程模型进行的数值实验结果表明, 在原方法的基础上增加少量高程迭代计算的情况下即可提高预报精度, 发、落点位置高程越高的地区精度提高越明显.
分类： 天文学 提交时间： 2023-08-02 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 高灵敏度太赫兹探测模块(High Sensitivity Terahertz Detection Module, HSTDM)是中国空间巡天望远镜---巡天光学设施的后端模块之一, 其核心探测器采用可工作于10\;K温区的氮化铌超导SIS (Superconductor Insulator Superconductor)混频器. 超导SIS混频前端的锁定机构在力学和热学方面需相应的特殊设计, 以应对发射阶段的力学振动以及工作运行阶段的隔热要求. 为了确认在80\;K温区锁定机构与混频器前端有效分离, 针对超导SIS混频前端发射锁定机构所用特氟龙材料热胀特性, 开展基于低温LVDT (Linear Variable Differential Transformer)测量和标记划痕法测量以及两种测量方法交叉验证. LVDT实验测量结果表明特氟龙材料收缩率随温度变化与理论模型基本一致, 在80\;K测得材料收缩率为1.86\%. 据此分析, 超导SIS混频前端锁定机构在\lk 80\;K温度下可与10\;K冷级的超导SIS混频前端实现有效分离.
分类： 天文学 提交时间： 2023-08-02 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 非团环境中的大质量恒星以及大质量双星的起源是理解大质量恒星形成和演化的关键问题之一. 年轻大质量星团内的动力学交会过程是产生大质量逃逸星的重要途径之一. 选取了银河系内年轻大质量星团NGC 3603外围的两个碰撞星风系统候选体MTT68A和MTT71作为研究对象, 通过分析\emph{Chandra} X射线观测以及\emph{Gaia}第2批数据发布(DR2)中的天体测量结果, 研究它们作为相互作用的大质量双星系统的起源. X射线数据的分析表明, 它们的X射线能谱中存在Fe XXV发射线成分; 相较于普通O型星, 以双温等离子体模型拟合得到偏高的高温成分温度($\gtrsim$\;2.0\;keV), 并且X射线光度与热光度的比值也较高($\gtrsim$\;$10^{-5.8}$). 以上能谱特征进一步佐证了它们是碰撞星风系统的解释. 根据\emph{Gaia} DR2数据库中的自行信息, MTT71有着与NGC 3603整体相近的自行值, 表明它很可能是与星团相伴形成. 而相对NGC 3603整体, MTT68A存在$\sim$\;4.1\;mas\,$\cdot$\,yr$^{-1}$的相对自行, 且其反方向指向星团中心附近. 这一自行结果表明MTT68A很可能是一个从星团核心区域抛出的大质量双星系统, 根据MTT68A到星团中心的投影距离和相对自行大小估算这一抛射过程大概发生在20\;kyr前. 可能的动力学机制为三体或四体相互作用, 在星团另外一侧搜寻具有反向相对自行的大质量恒星将有助于验证这一推断.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 无碰撞磁场重联作为一种将磁能有效转化为等离子体动能和热能的机制, 已经被广泛应用于解释太阳耀斑、地球磁暴等各类等离子体的爆发活动. 然而, 在无碰撞重联区中反常电阻的微观物理机制仍然是尚未解决的基本问题. 在众多反常电阻的形成机制中, 基于磁零点附近粒子轨道混沌性产生的混沌感应电阻, 虽然不是最普遍流行的形成机制, 但它的微观物理图像却是最为清晰的. 回顾了无碰撞重联区中混沌感应电阻的早期研究和基本理论模型, 介绍了关于混沌感应电阻研究的新进展并阐述了混沌感应电阻未来的研究方向.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 在无碰撞等离子体中, 波粒相互作用会引起电磁场与粒子之间能量转移, 其结果之一是重塑粒子速度分布函数. 因而, 如何定量化波粒相互作用是日球层和天体等离子体研究中的一个基础问题. 近年来, 在定量化波粒相互作用问题的研究中, 取得了很多重要成果. 将主要介绍相关理论研究上的进展, 特别是, 将重点介绍新近提出的度量共振和非共振波粒相互作用的理论方法. 还将介绍该方法在度量内日球层阿尔文模式波、质子束流不稳定性和电子热流不稳定性中波粒相互作用上的应用.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 与太阳射电爆发相比, 通常认为频率较低的行星际射电爆发产生于远离低日冕的行星际空间. 地球电离层的截止导致地基设备无法对其进行观测. 美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)发射的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe, PSP)是迄今为止距离太阳最近的空间探测器. 其搭载的射电频谱仪能够对10\;kHz--19.17\;MHz频段范围内的射电辐射进行观测. PSP能够靠近甚至可能穿越行星际III型射电爆发的辐射源区, 因此使用PSP对行星际射电爆发进行观测具有前所未有的优势. 简要介绍了目前为止使用PSP的射电观测数据对行星际III型射电爆发的多方面研究, 包括爆发的发生率、偏振、散射、截止频率、可能的辐射机制和相关的辐射源区等方面的研究进展, 并讨论了其未来的研究前景.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 射电辐射机制, 尤其是射电暴发现象的相干辐射机制, 是天体物理中最复杂、争议最多的电磁辐射机制. 由于受到多重物理因素相互牵连的复杂影响, 相干射电辐射机制的理论研究存在很大的难度, 长期以来在等离子体辐射和电子回旋脉泽辐射这两类相干辐射机制间争议一直不断. 近年来, 人们开始尝试将粒子数值模拟方法应用于相干射电辐射机制的研究, 并已经取得了一些积极的进展. 本文将着重介绍近年来的粒子模拟研究工作及其取得的主要进展, 并对现存的一些问题和困难进行简要评述.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 日球边界射电辐射是太阳系最强的射电辐射现象, 辐射功率至少达10$^{13}$\;W, 能够提供日球边界附近高能电子束和背景磁等离子体结构的重要物理信息. 自1983年旅行者号卫星首次探测到日球边界射电辐射后, 其便受到研究者们的广泛持续关注. 日球边界射电辐射大致有两类: 辐射频率相对较高的瞬时辐射或称漂移辐射以及辐射频率相对较低的持续辐射或称非漂移辐射. 通常两类辐射都从大约2\;kHz开始, 漂移辐射具有向高频率漂移的特征, 频漂率约为1--3\;kHz/yr, 频率范围1.8--3.6\;kHz, 持续时间较短大致100--300 d; 非漂移辐射没有明显的频率漂移, 频率范围1.8--2.6\;kHz, 持续时间较长大致3 yr. 目前普遍认为日球边界射电辐射与激波有关. 介绍了该射电辐射可能的辐射产生源区、辐射物理机制以及与辐射相关的激波来源, 并且讨论了尚存在的科学问题以及展望了未来可以进一步开展的研究.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 离子回旋波(Ion Cyclotron Wave, ICW)是指频率接近离子回旋频率的一种等离子体波, 它在火星上游广泛存在, 卫星观测到的频率多在质子回旋频率附近. ICW是拾起离子时的副产物, 成为新生行星质子存在的间接标志. 火星上游ICW自1990年首次报道以来, 受到广泛的关注. 总结了火星上游ICW的研究进展, 包括ICW事件的观测、ICW的产生机制、统计性质以及将来的研究趋势.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 太阳风的演化过程是空间物理研究中的重要课题, 高频静电波因与太阳风粒子的分布息息相关而受到广泛关注. 最新的帕克太阳探测器(Parker Solar Probe, PSP)在近日太阳风(日心距离$r<0.3$\;AU)中观测到多种高频静电波动, 为研究近日太阳风中波粒相互作用提供了新机遇. 介绍了近日太阳风中高频静电波的观测现状, 总结了各类波动的观测特征, 包括已知波动模式的宽带离子声波、电子伯恩斯坦波和多种未知模式的静电波, 梳理了各个波动可能的激发方式或自由能来源, 并对未来可能的工作方向进行了展望.
分类： 天文学 提交时间： 2023-07-14 合作期刊: 《天文学报》
摘要： 太阳风源自太阳大气, 在行星际空间传播过程中被持续加热, 然而究竟是何种能量加热了太阳风至今未研究清楚. 太阳风普遍处于湍动状态, 其湍动能量被认为是加热太阳风的重要能源. 然而, 太阳风湍流通过何种载体、基于何种微观物理机制加热了太阳风尚不明确, 这是相关研究的关键问题. 将回顾人类对太阳风加热问题的研究历史, 着重介绍近年来我国学者在太阳风离子尺度湍流与加热方面取得的研究进展, 展望未来在太阳风加热研究中有待解决的科学问题和可能的研究方向.
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2022-06-28 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 现代天文学认为分子云核是恒星诞生的区域，对分子云核的检测和其性质的全方面研究有利于理解恒星的形成过程以及星系和宇宙的演化。随着银河画卷巡天项目 (Milky Way Imaging Scroll Painting, MWISP)的开展和实测数据的快速积累，开发分子云核智能仿真与检测系统成为必要。系统提供分子云核智能检测、仿真建模、参数还原、三维可视化、数据存储等功能。借助该系统，科研人员可以方便快捷的对MWISP实测数据开展分子云核的检测和三维可视化，更好地研究其物理性质。
点击量
通过
点击量
下载量
评论
