网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

天文听诊器“多普勒仪”测量太阳表面的微小脉动

0
分享至

位置和速度


这种运动状态信息在天文观测中非常重要,它告诉我们遥远的物质在哪以及跑多快。

在观测中我们把速度分平行视向的速度和垂直视向的速度:


其中垂直视向速度的测量相对简单,就是只考虑观测对象在天球面上的移动,成像给出(x,y)并跟踪特征点就行了(原理如下):


但是沿视向的速度就比较麻烦了,因为直接成像无法给出距离信息,在实际观测中是使用的是多普勒成像仪器测量视向速度的,它的核心原理就是多普勒效应。

对于一个频率固定的静止波源,所有方向接收到的波的波长都是一样的:


而如果波源相对于观测者运动起来的话

接受者接收到的频率会发生变化

在运动方向上游接收到波的波长会变短,在下游接收到的波长会变长,这就是著名的多普勒效应,可以用这个公式描述:


众所周知,原子周围的电子在发生能级跃迁会发出光子,光子的波长取决于一个固定的能级间隔,所以在频谱上它是一条锐利的线,也叫原子谱线。


但实际情况下由于原子热运动等原因谱线会被加宽,所以真实的谱线是有一定宽度的,而由于多普勒效应,沿着视向的运动会导致接收到的波长和发射波长有区别:



向着我们运动的物质发出的光会蓝移(如左图);

背离我们运动的物质发出的光会红移(如右图)。

有了波长偏移量,就可以估计物质的沿视向速度,这就是多普勒仪的工作原理 ,对于每一个像素点都估计一下沿视向运动的速度,就是多普勒成像仪了。

太阳观测中,多普勒成像技术已经非常成熟,并且有广泛的应用,比如SOHO。

【官网链接http://soi.stanford.edu/】

这是SOHO搭载的多普勒成像仪拍摄的一个黑子的多普勒成像图和白光成像图:


颜色深潜代表沿着视向的速度大小,从多普勒成像图中可以很容易看出上下流动,比如左图中比较亮的部分就是沿着视向远离的部分,也就是在太阳表面有下沉运动的物质。

这是一张太阳全日面多普勒成像的结果图

因为太阳在自转

所以明显的看出来左边部分是朝向我们运动

而右半部分是远离我们运动


我们可以使用较差自转模型来消去多普勒成像中的背景流动:


去除背景之后就是太阳大气相对于太阳表面的运动,从这些看似无规则的运动里面可以用日震学的方法反演太阳内部的结构。

不同的测量方法可以给我们提供不同的信息,把所有看似已知的信息拼凑在一起,就有可能碰撞出新的认知。

1

1


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
你年近半百还去偷人,真是够不要脸的

你年近半百还去偷人,真是够不要脸的

时年爱生活
2022-06-24 09:28:49
夫妻“活动”结束后,还需要穿上内裤吗?别不好意思,都该了解

夫妻“活动”结束后,还需要穿上内裤吗?别不好意思,都该了解

杨大夫讲健康
2022-06-24 09:03:45
他曾担任上海市委书记,1978年被开除党籍,丁盛也被牵连开除党籍

他曾担任上海市委书记,1978年被开除党籍,丁盛也被牵连开除党籍

悟空谈历史
2022-06-20 23:30:51
33岁福原爱近照曝光!身处豪宅满脸幸福,追星谷爱凌,却闹出乌龙

33岁福原爱近照曝光!身处豪宅满脸幸福,追星谷爱凌,却闹出乌龙

环太平洋老正太
2022-06-25 22:54:39
“飞地”铁路被掐断,除了战争,俄罗斯一招就能让立陶宛不战而降

“飞地”铁路被掐断,除了战争,俄罗斯一招就能让立陶宛不战而降

历史侦查处
2022-06-25 17:04:53
为攻台做准备? 大陆公布一个重磅消息 美军给出最新统一时间表

为攻台做准备? 大陆公布一个重磅消息 美军给出最新统一时间表

张殿成
2022-06-23 11:32:08
被车标“害惨了”,当年销量不输X5,3.0T+空气悬架,如今不走量

被车标“害惨了”,当年销量不输X5,3.0T+空气悬架,如今不走量

比你知道的多
2022-06-26 07:03:41
邝美云为何能与霍启刚并肩领衔演唱,喜迎香港回归25周年

邝美云为何能与霍启刚并肩领衔演唱,喜迎香港回归25周年

长颈鹿娱乐资讯
2022-06-25 22:39:01
中国南海架起20口“大铁锅”,这是要干嘛?网友:厉害了我的国

中国南海架起20口“大铁锅”,这是要干嘛?网友:厉害了我的国

虾讲
2022-06-23 08:40:16
“求求你,带我走好吗?”女子在街头强搂男友,哭喊声撕心裂肺

“求求你,带我走好吗?”女子在街头强搂男友,哭喊声撕心裂肺

墨小墨说故事
2022-06-25 17:11:27
太惊险了!钟丽缇模仿刘畊宏跳健身操直播险走光,穿着遭网友吐槽

太惊险了!钟丽缇模仿刘畊宏跳健身操直播险走光,穿着遭网友吐槽

香燕说娱
2022-06-25 20:47:10
于丹被北师大免职,跌落神坛后竟活成这样!人人都该警醒...

于丹被北师大免职,跌落神坛后竟活成这样!人人都该警醒...

江湖艺人军哥
2022-06-23 06:10:10
“男子装睡一路了,旁边姑娘还不知情”座椅下的牛奶才是亮点

“男子装睡一路了,旁边姑娘还不知情”座椅下的牛奶才是亮点

我笑点低
2022-06-22 14:41:04
勇士拯救了我!维金斯发文感谢,想要5年1.8亿,离开没人会怪你

勇士拯救了我!维金斯发文感谢,想要5年1.8亿,离开没人会怪你

体育扯一扯
2022-06-26 11:01:29
影视剧穿帮镜头,刘亦菲漏了啥,为啥这么尴尬,导演你是怎么想的

影视剧穿帮镜头,刘亦菲漏了啥,为啥这么尴尬,导演你是怎么想的

听乐音乐
2022-06-16 11:36:06
清华北大已与高考900分男生联系 这孩子已达到了人生巅峰

清华北大已与高考900分男生联系 这孩子已达到了人生巅峰

科技生活快讯
2022-06-26 12:56:43
游泳世锦赛金牌榜更新,中国队排名创新高,接下来将进入中国节奏

游泳世锦赛金牌榜更新,中国队排名创新高,接下来将进入中国节奏

尘语者
2022-06-25 11:55:05
头骨破裂,肝脏出血,只字不提,仅用掉了几颗牙没生命危险带过?

头骨破裂,肝脏出血,只字不提,仅用掉了几颗牙没生命危险带过?

迷你小小妮
2022-06-14 03:49:45
二房东灌醉男友,酒后起色心扑倒自己……

二房东灌醉男友,酒后起色心扑倒自己……

池律师
2022-06-25 09:49:27
人事观察丨今年7部委“一把手”调整,两部长任省级党委书记

人事观察丨今年7部委“一把手”调整,两部长任省级党委书记

大众日报
2022-06-25 09:51:23
2022-06-26 16:40:49
石头科普工作室
石头科普工作室
致力于地球和空间科学科普
266文章数 1668关注度
往期回顾 全部

科技要闻

徐直军重申华为不造车:中国也不缺华为品牌的汽车

头条要闻

公安部、河北省公安厅部署后 唐山市公安局长提新要求

头条要闻

公安部、河北省公安厅部署后 唐山市公安局长提新要求

体育要闻

劳模张雨霏:最强粉丝追着冠亚军合影

娱乐要闻

王艳儿子罕露面,直言家里妈妈地位最高

财经要闻

汽车要闻

百公里综合油耗低至1.59L 长安UNI-V iDD亮相

态度原创

旅游
亲子
数码
家居
军事航空

旅游要闻

北京这里藏着一个原生态河谷

亲子要闻

广东多名婴儿突发脑出血!医生:产妇的饮食陋习要改

数码要闻

相比较M2 MacBook Pro 你更应该买M2 MacBook Air

家居要闻

95后女工程师自装120平精装房 50块就做出拱门

军事要闻

俄称已完全控制北顿涅茨克

进入关怀模式