我国首次在太空观测到Si I谱线完整的轮廓

深蓝色的畅想

方成介绍，“羲和号”的高光谱分辨率和高时间分辨率的观测，可以为太阳光球和色球做深度“CT”扫描。作为卫星主要的科学载荷，Hα光谱成像仪是太阳的专属“摄影师”。它可在46秒的时间内完成4600余步全日面扫描，获得超过1600万个点的光谱信息，并获得300余个波长点的太阳图像。这些光谱潜藏着太阳光球和色球不同层次的大气信息。

2021年10月24日0时52分，“羲和号”正式“睁开双眼”，实现了初光观测。

“值得一提的是，Hα光谱成像仪的像元光谱分辨率达到0.024埃，这比地面滤光器的分辨率提高了约10倍，能够获得更加精确的谱线信息。”“羲和号”科学与应用系统总设计师、南京大学天文与空间科学学院教授李川告诉科技日报记者。

观测中，“羲和号”首次获得太阳Hα谱线、Si I谱线和Fe I谱线的谱线轮廓。

方成介绍，太阳Hα谱线、Si I谱线和Fe I谱线是在太阳大气不同的高度产生的。其中Hα谱线是太阳活动在太阳低层大气中响应最强的谱线，Hα谱线线心形成在距离光球层最底部1300-1500公里左右，可以反映太阳色球层的信息，线翼反映了太阳光球层的信息；Si I谱线形成在距离太阳光球层最底部约五、六十公里；Fe I谱线形成于距离光球层底部二、三百公里。

“分析三条谱线的信息，可以揭示不同高度的太阳大气物理量分布。”方成说。

与众不同的是，以往在地面观测时，Si I谱线被地球大气的水分子谱线掩盖，所以难以捕捉。而空间谱线信息不受地球大气影响，“羲和号”实现了在国际上首次直接观测到Si I完整的谱线轮廓。

“获得Si I谱线后，就可以将其与其他谱线结合，反演计算出太阳大气的温度、密度，从而帮助我们研究太阳的大气结构。”方成说。