首次發現日冕微型等離子體噴流

蕭路

【正見新聞網2020年09月23日】

美國航天局(NASA)今天宣布,NASA主導的太陽界面區成像光譜儀衛星(IRIS)成功發現了日冕的高能等離子體噴射。這項新研究發表於2020年9月21日的《自然天文》雜誌上。

雖然太陽是離我們最近的恆星,它還是有很多疑問沒能得到解決。其中一個重要問題是,太陽的大氣層比太陽表面溫度要高的多。這是一個困擾學術界很多年的謎團。

圖:IRIS結構示意圖。Credit: NASA

為了探明太陽大氣層高溫的秘密,研究團隊利用了IRIS的強大觀測能力。IRIS具有出色的高解析度成像儀,可以放大太陽上特定區域的難以捕捉的情況。

研究團隊成功拍攝了第一張清晰的微型等離子體噴流圖像。這是一種垂直於太陽日冕中的磁性結構的明亮噴流,這一現象揭示了一種可能造成日冕高溫的物理機制—微型等離子體噴流。

衛星等離子體噴流是太陽上的小爆炸。這些爆炸非常快而且很小,意味著它們很難在明亮的太陽表面上捕獲。

 在一次日冕雨過程中,冷卻的等離子體流從日冕降落到太陽表面,看上去幾乎像一個巨大的瀑布,研究團隊注意到在這個過程快要結束時出現了明亮的噴射流。這些閃光是微型等離子體噴流的有力證據。被加熱的等離子體傳播得如此之快,以至於它們在圖像上看起來像是在太陽的磁環中看到的明亮細線。

目前理論認為,每個微型等離子體噴流都是通過一種被稱為磁重連的等離子體物理過程引發的。在該過程中,交錯的磁力線斷開並重新連上,釋放爆炸性的磁能。

一次磁重連可能引發一個新的磁重連,從而在太陽的日冕中產生大量的微型噴流,該過程可以加熱日冕。

IRIS通過聚焦在太陽的一個小區域上來收集高解析度圖像。因此,要觀察到特定的物理過程需要有根據的猜測工作並同時選擇正確的觀測區域。

一旦在日冕雨的過程下識別出了微型噴流,研究團隊便與NASA的太陽動力學天文台(SDO)和日本的日出號衛星協調觀測太陽,並確認它們是否能夠看到衛星噴流,並評估其對日冕的影響。

研究團隊將許多觀察數據與先進的計算機模擬相結合,以重現他們在太陽上看到的微型噴流事件。計算機模擬表明,微型噴流有助於日冕加熱。

如果未來更多觀測能夠證明確實是微型噴流在不斷加熱日冕,這將解開困擾學術界許多年的太陽的高溫大氣層之謎。
 
 

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