首次发现日冕微型等离子体喷流

萧路

【正见新闻网2020年09月23日】

美国航天局(NASA)今天宣布,NASA主导的太阳界面区成像光谱仪卫星(IRIS)成功发现了日冕的高能等离子体喷射。这项新研究发表于2020年9月21日的《自然天文》杂志上。

虽然太阳是离我们最近的恒星,它还是有很多疑问没能得到解决。其中一个重要问题是,太阳的大气层比太阳表面温度要高的多。这是一个困扰学术界很多年的谜团。

图:IRIS结构示意图。Credit: NASA

为了探明太阳大气层高温的秘密,研究团队利用了IRIS的强大观测能力。IRIS具有出色的高分辨率成像仪,可以放大太阳上特定区域的难以捕捉的情况。

研究团队成功拍摄了第一张清晰的微型等离子体喷流图像。这是一种垂直于太阳日冕中的磁性结构的明亮喷流,这一现象揭示了一种可能造成日冕高温的物理机制—微型等离子体喷流。

卫星等离子体喷流是太阳上的小爆炸。这些爆炸非常快而且很小,意味着它们很难在明亮的太阳表面上捕获。

 在一次日冕雨过程中,冷却的等离子体流从日冕降落到太阳表面,看上去几乎像一个巨大的瀑布,研究团队注意到在这个过程快要结束时出现了明亮的喷射流。这些闪光是微型等离子体喷流的有力证据。被加热的等离子体传播得如此之快,以至于它们在图像上看起来像是在太阳的磁环中看到的明亮细线。

目前理论认为,每个微型等离子体喷流都是通过一种被称为磁重连的等离子体物理过程引发的。在该过程中,交错的磁力线断开并重新连上,释放爆炸性的磁能。

一次磁重连可能引发一个新的磁重连,从而在太阳的日冕中产生大量的微型喷流,该过程可以加热日冕。

IRIS通过聚焦在太阳的一个小区域上来收集高分辨率图像。因此,要观察到特定的物理过程需要有根据的猜测工作并同时选择正确的观测区域。

一旦在日冕雨的过程下识别出了微型喷流,研究团队便与NASA的太阳动力学天文台(SDO)和日本的日出号卫星协调观测太阳,并确认它们是否能够看到卫星喷流,并评估其对日冕的影响。

研究团队将许多观察数据与先进的计算机模拟相结合,以重现他们在太阳上看到的微型喷流事件。计算机模拟表明,微型喷流有助于日冕加热。

如果未来更多观测能够证明确实是微型喷流在不断加热日冕,这将解开困扰学术界许多年的太阳的高温大气层之谜。
 
 

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