磁重联是否是太阳表面产生针状体来源的原因?

天文学家发现磁重联是太阳表面产生针状体来源的证据,其研究发表在《科学》期刊上。自1877年以来,科学家们已经知道了太阳表面的针状体产生,但尽管进行了很多研究,它们的起源仍然是一个谜。在这项新的努力中,研究人员相信他们可能终于找到了答案,多亏了古德太阳望远镜;这是一种新的,非常高分辨率的太阳望远镜。

  • (博科园图示)背景图像是SDO航天器上AIA仪器在17.1 nm通带中拍摄的日冕图像,叠加分层图像显示了光球磁场以及在黑盒所指示的区域内来自光球、色球和日冕的发射。图片:T. Samanta, GST & SDO

针状体是太阳等离子体的小喷射,在太阳表面喷发,每一种都只持续几分钟,这使得研究它们变得非常困难。一段时间以来,太阳科学家一直在想,是否可能掌握为什么太阳日冕比其表面热得多的神秘之谜。为了找到一些可能的答案,研究人员使用古德太阳望远镜来尽可能地观察它们。发现了以前没有观察到的东西:

  • (博科园图示)分层图像序列(自下而上)显示光球磁场以及来自光球、色球和日冕的发射。图片:T. Samanta, GST & SDO

就在针状体喷发之前,在太阳表面的同一位置形成了一个斑块,具有与周围区域相反的磁场。这样的发现表明,针状体可能是由于磁场重联而形成,在这种重联中,具有相反排列磁力线的区域之间发生碰撞。在这样的碰撞中,磁能转化为动能和热,在太阳上,热量和能量可能是形成针状体的原因。好奇的是,针状喷发可能是日冕比表面热得多的部分或全部原因。

  • (博科园图示)使用BBSO/GST和SDO/AIA望远镜的观测结果。图片:T. Samanta, GST & SDO

研究人员转向了太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory)的数据。这是一颗装有太阳观测设备的地球轨道卫星。当比较来自古德望远镜的数据显示太阳同一部分在同一时刻,被研究的针状体喷发,研究人员观察到带电的铁原子直接出现在针状体位置上方发光。这样的辉光表明针状体中等离子体至少达到了100万摄氏度的温度。


博科园|CopyrightScience X Network/Bob Yirka,Phys

参考期刊《科学》

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