记者从南京大学获悉，该校与中国科学院云南天文台、中国航天科技集团有限公司第八研究院的科研人员通过分析我国首颗探日卫星“羲和号”的观测数据，精确绘制出国际首个太阳大气自转的三维图像。相关论文6月13日发表在国际学术期刊《自然·天文学》上。
论文第一作者、南京大学博士生饶世豪介绍，恒星是一个巨大的等离子体球体，它的自转不是刚性的，不同部位的自转存在差异性。作为离我们最近的恒星，太阳是研究恒星自转的重要标本。
“太阳从内到外可分为核心区、辐射区、对流区和大气层。经过几十年的研究，科学界已基本探明太阳自转的两个重要规律：一是从辐射区到更外层的对流区，自转速度存在明显变化；二是自转速度从赤道向两极递减。”饶世豪说，但对于太阳表面的大气层，其自转有何规律，至今尚无明确结论。
论文共同通讯作者、“羲和号”科学与应用系统总设计师李川教授告诉记者，此次南京大学“羲和号”团队利用卫星采集到的多谱线、全日面、高精度的观测数据，对太阳大气层自转规律有了较为精确的认识。
“羲和号”绘制的国际首个太阳大气自转的三维图像。（南京大学供图）
论文共同通讯作者、“羲和号”首席科学家丁明德教授表示，“羲和号”实现了国际首次空间太阳Hα波段光谱扫描成像，同时获取了太阳Hα谱线、SiⅠ谱线和FeⅠ谱线的精细结构。“运用反演的方法，我们可以推导出太阳大气不同层次的多普勒速度场，相当于给整个太阳大气做了一次全方位扫描，由此，我们也得到了国际首个太阳大气多层次多普勒速度图。”
分析结果显示，太阳大气各个层次的自转速度都呈现出从赤道向两极递减的规律。而且，越靠近太阳外层，大气的自转速度越快。李川介绍，这是由无处不在的小尺度磁场结构与太阳大气“磁冻结”效应造成的。
丁明德说，太阳外层大气较快的自转速度，意味着太阳风损失的角动量不可小视，这对太阳自转起到了“刹车”的作用，随着太阳年龄增大，其自转速度会逐渐减慢。
“羲和号”科学总顾问、中国科学院院士方成介绍，“羲和号”2021年发射升空，至今仍在轨稳定运行，相关观测数据由南京大学太阳科学数据中心向全球开放共享，已有法、德、美、日等10余个国家的太阳物理研究学者应用。
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