太陽超熱日冕的奧秘可能被鞭打

日冕中波紋狀磁場終於被發現

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新的測量結果為擺動的磁波提供了迄今為止最有力的證據,這些磁波可能解釋了為什麼太陽日冕比太陽表面熱 200 倍:從太陽流出的帶電高能氣體或等離子體的速度的規律性脈動,加上匹配的磁場。

根據《科學》雜誌線上發表的一份報告,這些發現表明被稱為阿爾芬波的磁場波紋來回鞭打等離子體,釋放熱量。儘管這些波似乎太小,無法傳遞完全加熱日冕所需的能量,但研究人員表示,改進的測量可能揭示這些波比它們看起來的更大。

太陽物理學中的一個核心問題是,為什麼太陽大氣層的溫度會隨著高度升高而升高,從光球層(太陽表面)的約 8,500 華氏度(5,000 開爾文)升高到日冕中的超過 180 萬華氏度(100 萬開爾文),日冕延伸數百萬英里。美國國家大氣研究中心(NCAR)位於科羅拉多州博爾德市的太陽物理學家斯科特·麥金託什說,如果沒有外部力量加熱日冕,它的溫度將會驟降。


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外部力量的首選候選者:阿爾芬波,日冕磁場中的波動,在波“破碎”和壓縮等離子體時釋放熱量。

為了探測阿爾芬波,麥金託什、同樣來自 NCAR 的史蒂文·湯姆奇克及其同事使用位於新墨西哥州國家太陽天文臺的日冕多通道偏振儀(CoMP)儀器來測量日冕中電離鐵發出的光的變化,這告訴他們等離子體向外速度的變化情況。

他們報告稱,每五分鐘發生一次 0.2 英里(0.3 公里)/秒的脈衝,這與光球層中可能觸發阿爾芬波的對流電流的頻率相同。日冕磁場線的方向似乎也與脈衝的軌跡相匹配。

挪威奧斯陸大學天體物理學教授維戈·漢斯滕說,這一結果接近於解決太陽物理學中最偉大的謎團之一。來自日本“日出”號宇宙飛船的資料在 4 月份的一次會議上展示了日冕深處的模式,這些模式似乎指向了阿爾芬波,但他表示,新發現更具決定性。“他們不是在猜測。他們真的在說,‘好吧,這些東西正在遵守我們對阿爾芬波的所有預期特徵。’”

唯一的障礙是:這些波的強度不到解釋日冕加熱所需強度的千分之一,但湯姆奇克指出,CoMP 的解析度相對較低,因此更大的波可能仍然隱藏在資料中。

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