首個(gè)日冕“篝火”理論模型提出 “篝火”或?qū)Ω邷厝彰嵝纬捎兄匾饔?/h1>

2021-04-29 09:44:58來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)  

據(jù)歐洲空間局官網(wǎng)和美國(guó)《科學(xué)》雜志網(wǎng)站27日?qǐng)?bào)道，中國(guó)和德國(guó)科學(xué)家攜手，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬，提出了日冕“篝火”首個(gè)理論模型。該模型不僅揭示了這些“篝火”是如何被點(diǎn)燃的，還表明這些“篝火”可能對(duì)高溫日冕的形成有重要作用。

去年，歐洲空間局的太陽(yáng)軌道器飛船攜帶的極紫外成像儀發(fā)現(xiàn)，寧?kù)o日冕中存在大量小尺度瞬時(shí)增亮現(xiàn)象，這些亮點(diǎn)看起來(lái)就像“篝火”，遍布日冕。歐洲科學(xué)家經(jīng)過(guò)分析后發(fā)現(xiàn)，這些“篝火”出現(xiàn)在太陽(yáng)表面以上幾千公里的地方，此處的氣體被加熱到幾百萬(wàn)攝氏度。

那么，這些“篝火”是如何形成并被點(diǎn)燃的呢?

近日，來(lái)自北京大學(xué)的博士研究生陳亞杰、田暉教授與德國(guó)馬普學(xué)會(huì)科學(xué)家攜手，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬深入研究了這些“篝火”背后的物理過(guò)程，并在此基礎(chǔ)上提出了首個(gè)日冕“篝火”的理論模型。

該模型認(rèn)為，這些在日冕中新發(fā)現(xiàn)的很小且微弱的現(xiàn)象，是通過(guò)名為“分量磁重聯(lián)”的物理過(guò)程所產(chǎn)生。這一過(guò)程發(fā)生后，磁場(chǎng)中的能量被釋放出來(lái)，加熱了局部日冕大氣，形成“篝火”。他們還發(fā)現(xiàn)，這些“篝火”釋放的能量與日冕加熱所需能量相當(dāng)，表明其對(duì)高溫日冕的形成可能有重要作用，有助科學(xué)家進(jìn)一步揭示“日冕加熱”難題。

陳亞杰解釋說(shuō)，太陽(yáng)大氣的底部溫度約為5500℃，但最外層大氣日冕卻維持百萬(wàn)攝氏度的高溫。日冕中的高溫是如何產(chǎn)生并維持的?這是困擾太陽(yáng)物理學(xué)界數(shù)十年的“日冕加熱”難題，也是當(dāng)代天文和空間科學(xué)領(lǐng)域最主要的未解之謎之一。

田暉指出：“2020年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外新一代太陽(yáng)觀測(cè)設(shè)備陸續(xù)投入或即將投入使用，未來(lái)幾年里，基于這些設(shè)備能夠提供的更多高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)數(shù)值模型，我們對(duì)日冕加熱這一難題的理解將得到極大提升。”

最新研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委等的支持。

總編輯圈點(diǎn)：

太陽(yáng)日冕的溫度大約是其下各層溫度的300倍，這一現(xiàn)象的成因長(zhǎng)期困擾著科學(xué)家。我們都知道太陽(yáng)耀斑可以引起地球上無(wú)線電和磁場(chǎng)干擾，這種太陽(yáng)表面高能輻射的短暫爆發(fā)，是不是也與神秘的日冕加熱有關(guān)?現(xiàn)在，科學(xué)家在用真正的儀器來(lái)測(cè)量這一現(xiàn)象，觀察其物理過(guò)程，建立起了理論。無(wú)疑，這一工作仍處于早期階段，但未來(lái)會(huì)有更多的觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)完善理論、驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，最終幫助人們更深入了解太陽(yáng)活動(dòng)，從而預(yù)測(cè)太空天氣事件、維護(hù)地球上的基礎(chǔ)設(shè)施。(劉霞)

責(zé)任編輯：hnmd003

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