不得不说，这是一个贴满了“2”的物理现象。

       太阳射电暴家族中，除厘米波段GHz的微波暴大哥外，还有5位兄弟，分别为“I,II, III, IV, V”型暴。大家同父异母，父亲都是畅游世界而鲜遇阻挡的高能电子。因其处处留情，使弟兄们的母亲分处各地：III的母亲是性情开放、穿着芭蕾舞裙腰肢旋舞的大尺度行星际磁力线，IV的母亲是较为封闭的冕环或磁岛结构(二者都可能是生母)，I可能是在活动区域上方由动人心弦的磁场湮灭产生，V是III的跟屁虫，不过更胖一些。至于老II，大家都认为是性情刚猛的冲击波生的。

           图1 太阳射电暴分类：I-V型太阳射电暴、微波暴、分米连续谱。

       这些冲击波魅力非常，先是把起初能量很低默默无闻的普通电子调教至较高能量，但又使其高得恰到好处：这些电子要么被紧紧约束于跟前，要么只能在其跟前发光。事实上，到底冲击波是如何加速高能电子，辐射是如何产生的，至今也还没有调查清楚。

       说到2，兄弟们当中就数II最2了。行II先不说，那是爹妈生的（其实是由第三者命名的），没得选；II中还常出现两支射电暴，分别叫基和谐（频），或许是好基友，他们的频率比正好差不多是2。更2的是，基谐两支又常会劈腿闹分裂，化成形神俱似的两支。这两支的形态和强度变化非常相似，通常，被称为带分裂。但简单将之称为分裂并不足以表示其相似的内涵，应该叫“二重奏”或“双簧”更为贴切。

图2 两例非常典型的太阳射电爆发动态谱，纵坐标为频率，横坐标为时间，图中显示信号强度，用颜色表示。时间中均含有III型和II型暴，其中II型暴均展现出基谐频辐射，左图为没有分裂的"正常"II型暴，右图为含有分裂特征的II型暴。

       恰好，暑期开会时，聆听基金委主任讲话，说自然科学基金今年2015年的预算总额为222.2亿元。他因此称之为：一2到底，对我启发很大。我们的工作乃至部分人员的身家都是由基金项目所支持，大家想必可以跟科学基金一起2起来。

       言归正传，上面已经把本文打算介绍的研究工作：II型射电暴频带分裂现象的背景、形成机制、基本特点都提到过了。下面我们更多地使用专业术语来描述这项工作。

        射电暴在高于10-30MHz(对应于波长为30米到10米)频段上的信号可以在地面上观测(注：由于电离层等离子体的高通滤波效应，这也是低频无线电波得以通过电离层反射而远距离通讯的原因)。早期的射电观测仪器主要是记录各频率上信号强度随时间的变化，称为动态谱(见上面两图)。各类型射电暴正是根据其动态谱形态变化而定义的。II型暴频漂很慢，不似III型暴那样潇洒(快)。对于这一特点，已有的解释是II型暴是由在冲击波或激波附近得到加速的高能电子，并在激波附近辐射产生的。因而，频率的漂移所反映的是激波的运动速度。与反映高能电子运动速度的III型暴相比，激波算是“老慢”了。

        至于II型暴具有带分裂或者“二重奏”的物理成因，有一些解释，但都严重缺乏支持的证据。分裂的两支谱“形神俱似”的特点，已排除了一种“多源”假说，即认为分裂是由激波同时与不同日冕结构作用时、在波面不同位置上产生的。因为，若多个源区彼此独立，则很难理解对应谱的相似性。

         还有一种常见的说法，认为分裂的两支分别是在激波的两侧，也就是在激波上游和下游产生的。大家知道，激波本身是一种两种参数或状态的交接面，因此，这是一个很直观简单的观点。我们称之为上下游假说。根据这一解释，可以做一些拓展性的工作。例如，根据带分裂观测，便可推算出激波的上下游参数比，进而求得激波所处的日冕环境如磁场强度等参数。这是非常有用的，已被多位作者在文中作为基本的出发点加以应用了。

        然而，问题就在于，这对吗？

        好，问到点子上了。本工作搜寻了2001-2014年间由美国RSTN系统观测到的持续一定时间(如几分钟)的清晰II型暴频带分裂事件，并集中分析这些事件的分裂频率比，以及这一比值与频漂等参数的相关性。结果发现，不论是不同事件相比、还是在同一事件的不同时间，该比值都是非常接近的，80%以上的数据点分布在【1.15，1.25】之间，分裂比几乎是一个常量(见图)。这严重地质疑激波上下游的解释。因为该解释依赖于激波参数，而激波参数在不同事件中估计应该是有较大差异的，对应的压缩比会有一个大的分布取值范围。此外，由该解释导出的压缩比较小，对应于弱激波，而通常认为只有较强激波才能有效加速粒子。

图3上面两列图为研究中使用的8例分裂现象较好的II型暴事件动态谱，下列为事件中分裂两支频率比(gamma)随时间的变化以及该参数取值分布情况。

        这样，为何这一频带分裂的频率比会有如此小的数值和取值范围，是目前太阳射电物理研究的一个很大困惑，对II型暴形成机制的研究会产生影响。而那些基于该假设进行的拓展研究，则可能面临基本出发点有问题的风险。长期研究太阳射电物理的澳大利亚科学家Iver Cairns曾将太阳II型暴机制称为太阳射电物理研究的圣杯 (Holy Grail)，而频带分裂当之无愧可作为这个圣杯上的明珠。

        本工作历时多年。当然，研究期间还获取了多项其他成果。这也是科学研究常常是“歪打正着、节外生枝”的魅力所在；但看准的研究一定要持之以恒，方能修成正果。本工作由科学基金重点项目、面上项目和973计划资助，由山东大学空间科学研究院和美国阿拉巴马大学合作完成，题目为《An observational revisit of band-split solar type-II radio bursts》，将于近日发表于美国学术期刊the Astrophysical Journal。(全文见：http://arxiv.org/abs/1509.03832)

         经过多年努力，课题组在太阳射电科学研究方面成果丰硕。在科学上准备好了，作为前沿的研究人员，就要设法根据研究的需求获取原始数据了。因为，往往现有设备的数据会存在各种缺陷，难以满足研究的需求。课题组下一步的研究重点应该是在频谱精细结构观测、射电成像观测和机理研究和激波粒子加速与辐射机制方面的研究。

        我们也相应提出了“聆听太阳”计划。由于所研究的波段正好覆盖了我们的调频广播频段，因此如同用收音机收听广播节目一样，对太阳射电的观测也可解读为收听或聆听来自太阳的无线电波。整个“聆听”计划将分三期进行，第一期是基于三组小型天线阵列并实现数字波束形成的频谱观测系统，后端的数字接收机将实现当前频谱观测的最高分辨率水平。第二期，将实现高于该小型系统百倍的高灵敏度频谱观测，在灵敏度方面也将跻身世界前列。第三期，将实现低频太阳射电的成像观测，这是非常困难也是将对有关研究和空间天气事件监测能起到重大推动作用的关键一步。“聆听太阳”计划或许要经过十到十五年方能实现，让我们拭目以待。