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太陽觀測
第三組
101601027 林崇聖
101601043 王苡蘅
101601520 鄭詠云
101601535 李仲恩
100601050 胡嘉樺
為何要觀測太陽？
• 最近、最亮、涵蓋最多電磁波的光源
• 對地球生態有著重大影響
觀測方法
• 太空：
在人造衛星上裝上科學儀器，來對太陽觀
測，例如：SOHO。
• 地球：
在地面上使用望遠鏡，例如：光學觀測太
陽黑子。
使用無線電波接收器記錄(無線電波望遠鏡)，
(例如)太陽閃焰的現象。
平常看到的太陽
• 主要是看到太陽的哪一層?
• 光球層
• Why?
H
e-
地面觀測
最簡單的觀測方式：用一般的望遠鏡+相機
http://mu1974.blogspot.tw/2012/06
/blog-post_03.html
太空觀測
• 沒了大氣擾動  更多更詳細的資料
PAST
OSO (1962 – 1975)
Skylab (1973 – 1979)
Ulysses (1990 – 2009)
…
CURRENT
GOES (1974 – now) (Gp4)
SOHO (1995 – now)
TRACE (1998 – now)
RHESSI (2002 – now)
SORCE (2003 – now)
Hinode (2006 – now)
STEREO (2006 – now)
SDO (2010 – now) (Gp5)
http://www.scholarpedia.org/article/File:Solar_sat_timeline2.png
SOHO Fact Sheet
• 由NASA、ESA的計畫發射科學衛星，
目的為觀測太陽內部到外部、太陽風等。
• 1995/12/2發射，
發射時質量1850kg，
大小約4.3*2.7*3.7公尺^3，
耗資3億歐元
• 一開始的任務為2年，之後又延期五次
• 內部裝有12種儀器觀測太陽
12種SOHO儀器
SOHO 第一次衛星組件
http://soho.esac.esa.int/gallery/Spac
ecraft/large/soho_photo6_prev.jpg
http://soho.esac.esa.int/gallery/Spacecraf
t/large/PL95C-11579_prev.jpg
SOHO 軌道位置
• Lagrangian point L1
該衛星的旋轉軌道並非是繞著地球旋轉，而是位於日地
連線中繞著Lagrangian point(L1)旋轉。
在這個點的特性是使該物體相對日地是靜止的狀況，
所以軌道繞日的週期同為地球公轉週期。
此處大約距離地球1.5*10^6km (>3.8*10^5km地月距)
http://soho.esac.esa.int/about/images/halo_orbit.gif
比較過去觀測
• 由於過去的觀測衛星主要是繞著地球旋轉
(如OSO, Skylab, etc.)
因此會受到地球遮擋太陽影響，不能持續
觀測，
因此這個衛星可以改善這個問題。
觀測資料
284 Å
195Å
171Å
304Å
觀測儀器
• 以SOHO其中的CDS(光譜儀的一種)為例
• Coronal Diagnostic Spectrometer
• 設計的目的是希望偵測太陽日冕層所發出
的高能紫外線(EUV)(15 nm–78.5 nm)，由這
個觀測結果可以得到日冕層的(主要是電子)
1.溫度、密度
2.組成成份
3.以及高溫電漿被束縛在太陽磁層的狀況
(類似磁層組成成份)
Phillips et al. 2005
CDS
EUV波段:10~121(nm)
內有GIS、NIS儀器其中NIS為垂直入射、
GIS為掠射(幾乎平行入射)，接收波段
GIS-1(15.1-22.1) (nm)
GIS-2(25.6-33.8) (nm)
NIS-1(30.8-38.1) (nm)
GIS-3(39.3-49.3) (nm)
NIS-2(51.3-63.3) (nm)
GIS-4(65.6-78.5) (nm)
CDS儀器資料
Lang et al. 2002
http://ftp.issibern.ch/forads/sr-002-07.pdf
影像
太陽活動區AR 10570 on 2004 March 12.
紅: TRACE 1600 Å Fe
綠: CDS O v
O
藍: TRACE 171 Å He
171 Å
368 Å
TRACE 171 Å
629 Å NIS-2
584 Å
Marsh & Walse 2006
http://solar.bnsc.rl.ac.uk/front/2007-08-09/composite_enhanced.jpeg
觀測儀器
• 除了CDS還有比較常用
主要拍太陽影像的：
• EIT
(Extreme ultraviolet Imaging Telescope)
• LASCO
(Large Angle and Spectrometric Coronagraph)
還可以接受波段來研究的(日震學)：
• MDI
Michelson Doppler Imager
其他重要科學衛星
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YOHKOH(陽光)(1991-2001) Soft & Hard X-ray
GOES (1974-now) X-ray
SOHO(EIT、LASCO) (1995-now)
TRACE (1998-now) UV & EUV (171Å、195Å)
RHESSI (2002-now) X-ray & gamma-ray
SORCE (2003-now) X-ray, EUV, UV, visible, NIR
Hinode(日出) (2006-now) EUV, soft X-ray
STEREO (2006-now) EUV
SDO (2010-now) EUV
參考資料
• 無線電波觀測：
http://www.radiosky.com/suncentral.html
http://radiojove.gsfc.nasa.gov/
http://www.tsao5916.com/solarr.htm
• SOHO：
http://soho.esac.esa.int/about/about.html
• CDS：http://solar.bnsc.rl.ac.uk/
http://ftp.issibern.ch/forads/sr-002-07.pdf
END~