新發現的快速磁波可能解釋為什么太陽的日冕如此之熱

據美國太空網(Tereza Pultarova):科學家可能剛剛發現是什么讓太陽的外層大氣——日冕——如此莫名其妙地熱 。
幾十年來,科學家們一直在努力解釋為什么太陽外層大氣——日冕——的溫度會達到令人難以置信的180多萬華氏度(100多萬攝氏度) 。太陽表面只有大約10,000華氏度(6,000攝氏度),隨著日冕遠離恒星內部的熱源 , 外部大氣實際上應該更冷 。
由歐洲領導的太陽軌道飛行器所做的新的觀察現在已經為這種神秘的加熱背后的原因提供了線索 。使用航天器的極紫外成像儀(EUI)拍攝的圖像,這是一種探測太陽發出的高能極紫外光的相機,科學家們發現了在太陽表面旋轉的小規??焖僖苿拥拇挪?。根據最新的計算,這些快速振蕩的波產生如此多的能量,以至于它們可以解釋日冕加熱 。

新發現的快速磁波可能解釋為什么太陽的日冕如此之熱


紅色、藍色和綠色矩形中突出顯示的磁性結構具有快速振蕩的磁波,這可能解釋了太陽日冕的加熱 。(圖片鳴謝:比利時皇家天文臺)
科學家們之前已經探測到了較慢的磁波 , 但這些磁波似乎沒有產生足夠的能量來解釋太陽表面和外層大氣之間的巨大溫差 。
“在過去的80年里,天體物理學家一直試圖解決這個問題,現在越來越多的證據表明 , 日冕可以被電磁波加熱 , ”比利時魯汶天主教大學的等離子體物理學教授、新研究的作者之一Tom Van Doorsselaere在一份聲明中說 。
新發現的結構可以在去年10月EUI儀器拍攝的視頻序列中看到 。每個磁振蕩 , 用藍色、綠色和紅色的矩形突出顯示 , 寬度不到6200英里(10000公里) 。作為背景,太陽圓盤的直徑為864,000英里(1,392,000公里) 。
2020年2月發射的太陽軌道飛行器拍攝了太陽系中心恒星的最近圖像 。雖然地球望遠鏡可以提供更高分辨率的太陽圖像,但這些望遠鏡無法研究太陽光譜的極紫外部分 。因為這些頻率被地球大氣層過濾掉了,所以地面望遠鏡看不到許多驅動太陽行為的關鍵現象 。
太陽軌道飛行器,定期接近距離太陽不到4800萬英里(7700萬公里)(比太陽系最內層行星水星的軌道還要近),沒有這些問題 。在2020年6月發布的第一張太陽照片中 , 太陽軌道飛行器發現了其他可能在日冕加熱之謎中發揮作用的過程跡象 。
比利時皇家天文臺EUI儀器的首席研究員兼太陽物理學家David Berghmans補充說,該團隊現在將把更多的時間用于研究太陽表面新發現的磁波 。
“由于她的結果表明了日冕加熱中快速振蕩的關鍵作用 , 我們將把大部分注意力放在用EUI發現更高頻率磁波的挑戰上,”伯格曼斯在聲明中說 。
這項研究發表在7月24日星期一的《天體物理學雜志快報》上 。