子午工程月度“科学之美” • 第三期：千眼天珠，为太阳拍摄“射电写真”

【上期回顾】

在上期全日面矢量磁像仪的图片评选中，我们共同见证了太阳耀斑的绚烂爆发。感谢各位的积极参与，通过投票，色球Ca II单色像当选第二期“最具科学与艺术之美图像”。橘红与金色调的太阳，无疑最令人感到亲切——那正是我们最为熟悉、也最具温暖感的色彩。

色球Ca II单色像[供图：中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地]

【本期聚焦】

本期，我们将借助子午工程的标志性大型设备——圆环阵太阳射电成像望远镜，来换一种方式“看”太阳。在群山环抱、海拔超过3800米的四川稻城县，313部口径6米的抛物面天线均匀排列在直径1公里的巨大圆环上，从空中俯瞰宛如一串镶嵌在地球表面的精致珠串，被当地居民形象地称为 “千眼天珠” 。它不拍摄传统意义上的光学照片，而是专门捕捉太阳爆发时产生的射电信号，在150~450MHz频段实现高空间、高时间分辨率的太阳射电观测，是目前全球规模最大、性能最强的综合孔径射电望远镜。

圆环阵太阳射电成像望远镜主要产生两类数据产品。

01. 射电频谱产品：记录太阳射电暴的“频率轨迹”

这类图像可以清晰地展示太阳射电暴事件的频率漂移特征。

太阳射电暴按频率变化特征可分为多种类型，这里以两种典型为例：

• Ⅱ型射电暴

常伴随耀斑或日冕物质抛射发生，属于剧变辐射类型；爆发时强度通常超过宁静太阳辐射数百倍以上，瞬时带宽较窄，一般只有几兆赫；频率由高向低缓慢漂移，漂移速率通常不超过1MHz/秒，持续时间约5~10分钟，又称为慢漂移爆发；具有显著的谐波结构，通常可观测到频率之比接近1:2的基频与谐波。

• Ⅳ型射电暴

伴随某些大耀斑发生，属于连续辐射类型；在很宽的频带均匀持续较长时间，约几十分钟至两小时，强度随时间缓慢变化。一个发展完全的Ⅳ型射电暴﹐几乎可以完全覆盖地面可观测的全部射电频率范围。

（a）Ⅱ型射电暴

（b）IV型射电暴

圆环阵太阳射电成像望远镜观测所得的太阳射电暴事件频谱图[供图：天气室DART研究团队]

(a) 2025年12月4日发生的Ⅱ型射电暴；(b) 2025年12月12日发生的IV型射电暴

02. 射电图像产品：太阳爆发的“亮温写真”

这类产品以亮温图像的形式呈现太阳射电辐射的强弱分布，直观显示太阳事件在射电波段的结构分布特征。以下面三类事件为例：

• 冕洞

日冕中气体密度和温度低于平均水平的区域，在射电图像中表现为明亮日面上的不规则暗黑结构。

• 日冕物质抛射

太阳将大量等离子体及其内嵌磁场从日冕释放至日球层的爆发性现象，在射电图像中表现为日面区域以外的不规则亮结构。

• 太阳暗条

悬浮于高温稀薄日冕中的低温、高密度等离子体结构，在射电图像中表现为明亮日面上蜿蜒曲折的条状暗结构。

（c）冕洞

（d）日冕物质抛射

（e）太阳暗条

圆环阵太阳射电成像望远镜观测所得的太阳事件射电图像[供图：天气室DART研究团队]

（c）冕洞，UTC 2026/03/31 05:10:43，观测频率440MHz，峰值亮温3.1×10⁶K；（d）日冕物质抛射，UTC 2024/05/27 07:45:31，观测频率149MHz，峰值亮温12.9×10⁷K；（e）太阳暗条，UTC 2024/03/17 02:58:49，观测频率447MHz，峰值亮温16.4×10⁷K。图像采用日心坐标系（单位角秒），颜色对应亮温，表征射电辐射强弱。

【投票环节】

以上五幅图片，从不同角度展现了“千眼天珠”捕捉到的太阳射电辐射特征。哪一幅最令您印象深刻？欢迎投出宝贵一票。

链接：https://www.wenjuan.com/s/UZBZJvmSFU/

二维码：

（供稿：子午工程中心、天气室圆环阵太阳射电成像望远镜研究团队）