科研進(jìn)展
日冕物質(zhì)拋射電荷交換EUV譜線(xiàn)測量獲新進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院近代物理研究所原子物理中心科研人員及合作者,在日冕物質(zhì)拋射電荷交換量子態(tài)精確測量方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果于3月18日發(fā)表在美國天體物理重要期刊The Astrophysical Journal Supplement Series 277,35(2025)上。
日冕物質(zhì)拋射是太陽(yáng)劇烈活動(dòng)導致的大規模帶電離子物質(zhì)和能量釋放的極端空間天氣現象,會(huì )引發(fā)強烈的地磁暴,嚴重影響衛星通信、導航系統和電網(wǎng)的穩定運行。長(cháng)期以來(lái),由于缺乏精確的原子數據,認知日冕拋射的帶電離子對日地系統空間天氣的影響面臨巨大挑戰。
為了解決這一難題,研究團隊基于320kV高電荷態(tài)離子綜合研究平臺高分辨反應顯微成像譜儀,通過(guò)精確測量氮離子(N5+)與氦原子(He)碰撞過(guò)程中的量子態(tài)分布,首次獲得了日冕物質(zhì)拋射中極紫外發(fā)射(EUV)的光譜特征,包括譜線(xiàn)強度比例和能量變化規律。與傳統方法相比,這種新方法顯著(zhù)提高了EUV譜線(xiàn)精度,為研究太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)提供了強有力的數據支持。
該方法及精確數據還可應用于多個(gè)領(lǐng)域,如武器物理研究、核爆監測、天體噴流沖擊波演化、等離子聚變等極端物態(tài)的診斷和建模。
該研究工作由中國科學(xué)院近代物理研究所主導,聯(lián)合荷蘭空間研究所、以色列理工大學(xué)共同完成。論文第一作者為近代物理所博士生朱旭斌,近代物理所張瑞田研究員為通訊作者。
該研究得到了中國科學(xué)院戰略性科技先導專(zhuān)項、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金以及以色列聚變基金的支持。
論文鏈接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4365/adb72a/pdf
圖:(a-b) 實(shí)驗所得N5+與He電荷交換EUV譜線(xiàn)和線(xiàn)強比;(c) 日冕物質(zhì)拋射示意圖
(原子分子結構和動(dòng)力學(xué)室??? 供稿)