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太阳表面只有5500摄氏度,而最外层日冕,却超过10万摄氏度

时间:2019-12-03 08:24:19 来源:本站 阅读:4019894次
太阳表面只有5500摄氏度,而最外层日冕,却超过10万摄氏度

博科园:本文为天文学类

太阳的最外层日冕,温度超过一百万开尔文(10万摄氏度),比太阳表面温度只有5500开尔文(5500摄氏度)要高得多。此外,日冕非常活跃,会喷射出一股带电粒子风,每年释放出相当于月球质量百万分之一的带电粒子。其中一些粒子轰击地球,产生极光,偶尔中断全球通讯。天文学家正在努力回答关于日冕两个重要、长期存在的相关问题:它是如何加热到比表面热得多的温度?日冕是如何产生风的?

太阳表面只有5500摄氏度,而最外层日冕,却超过10万摄氏度

脉冲事件的作用被认为是解开这个问题的关键,耀斑是此类事件中最突出的,但科学家相信,耀斑也会缩小到更小的活动水平:所谓的纳米耀斑。

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耀斑中能量释放机制的起源和性质经常被局部加热效应所掩盖,仪器需要具有良好的灵敏度、快速的响应时间和一些运气,以便在复杂沸腾的活动中检索关于耀斑的有用数据,而纳米耀斑是微弱和难以捉摸的。因此,中尺度事件被认为是探索能量释放过程的重要途径。

太阳表面只有5500摄氏度,而最外层日冕,却超过10万摄氏度

CFA( 哈佛史密森天体物理学中心)天文学家Paola Testa是一个天文学家团队的成员,该团队使用IRIS(界面区域成像光谱仪)研究耀斑,IRIS是2013年发射的美国宇航局小型探测器航天器太阳动力学天文台上的仪器(IRIS的望远镜由SAO提供)。现在IRIS观察到了中等尺度的耀斑事件,这些事件是通过日冕环脚点的亮化探测到,其特征是由脉冲加热引起的高速向上运动。

太阳表面只有5500摄氏度,而最外层日冕,却超过10万摄氏度

IRIS测量了高度电离的硅紫外线,揭示了在20到60秒的时间尺度上高度可变的活动,这意味着活动磁环的存在。IRIS观察到的亮化和这些日冕环之间明显对应促使科学家对这些事件进行系统的研究。科学家们报告说,在非常热的日冕环底部,发现局部亮化确实可以被视为相互作用的环系统,并认为环的相互作用决定了特征高温和其他标志着中等大小耀斑的产生行为。界面区域成像光谱仪(IRIS)观察到了与日冕成像仪观察到的上覆环路中加热相关过渡区域足迹点处的亮点。

太阳表面只有5500摄氏度,而最外层日冕,却超过10万摄氏度

这些亮化中一些显示了Si iv线在1402.77°处的显着蓝移。这种蓝移不能由假设仅由热传导加热的日冕环路模型再现,但与电子束加热一致,首次强调了非热电子在非耀斑活动区加热中的可能重要性。本研究在太阳动力学天文台上大气成像组件的热通道中,观察到的这些亮化的日冕对应。表明,IRIS亮点是非常热和瞬态日冕环的脚步点,这些环显然经历了强烈的磁场相互作用和重排,从而证实了加热的脉冲性质,并为物理解释提供了重要约束。

博科园|研究/来自:哈佛史密森天体物理学中心

参考期刊《天体物理学》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab304f

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