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太陽表面只有5500攝氏度,而最外層日冕,卻超過10萬攝氏度-夢之網科技

夢之網科技?2019-10-03?文章動態?

太陽的最外層日冕,溫度超過一百萬開爾文(10萬攝氏度),比太陽表面溫度只有5500開爾文(5500攝氏度)要高得多。此外,日冕非常活躍,會噴射出一股帶電粒子風,每年釋放出相當于月球質量百萬分之一的帶電粒子。其中一些粒子轟擊地球,產生極光,偶爾中斷全球通訊。天文學家正在努力回答關于日冕兩個重要、長期存在的相關問題:它是如何加熱到比表面熱得多的溫度?日冕是如何產生風的?

太陽表面只有5500攝氏度,而最外層日冕,卻超過10萬攝氏度-夢之網科技

脈沖事件的作用被認為是解開這個問題的關鍵,耀斑是此類事件中最突出的,但科學家相信,耀斑也會縮小到更小的活動水平:所謂的納米耀斑。耀斑中能量釋放機制的起源和性質經常被局部加熱效應所掩蓋,儀器需要具有良好的靈敏度、快速的響應時間和一些運氣,以便在復雜沸騰的活動中檢索關于耀斑的有用數據,而納米耀斑是微弱和難以捉摸的。因此,中尺度事件被認為是探索能量釋放過程的重要途徑。

太陽表面只有5500攝氏度,而最外層日冕,卻超過10萬攝氏度-夢之網科技

CFA( 哈佛史密森天體物理學中心)天文學家Paola Testa是一個天文學家團隊的成員,該團隊使用IRIS(界面區域成像光譜儀)研究耀斑,IRIS是2013年發射的美國宇航局小型探測器航天器太陽動力學天文臺上的儀器(IRIS的望遠鏡由SAO提供)。現在IRIS觀察到了中等尺度的耀斑事件,這些事件是通過日冕環腳點的亮化探測到,其特征是由脈沖加熱引起的高速向上運動。

太陽表面只有5500攝氏度,而最外層日冕,卻超過10萬攝氏度-夢之網科技

IRIS測量了高度電離的硅紫外線,揭示了在20到60秒的時間尺度上高度可變的活動,這意味著活動磁環的存在。IRIS觀察到的亮化和這些日冕環之間明顯對應促使科學家對這些事件進行系統的研究。科學家們報告說,在非常熱的日冕環底部,發現局部亮化確實可以被視為相互作用的環系統,并認為環的相互作用決定了特征高溫和其他標志著中等大小耀斑的產生行為。界面區域成像光譜儀(IRIS)觀察到了與日冕成像儀觀察到的上覆環路中加熱相關過渡區域足跡點處的亮點。

太陽表面只有5500攝氏度,而最外層日冕,卻超過10萬攝氏度-夢之網科技

這些亮化中一些顯示了Si iv線在1402.77°處的顯著藍移。這種藍移不能由假設僅由熱傳導加熱的日冕環路模型再現,但與電子束加熱一致,首次強調了非熱電子在非耀斑活動區加熱中的可能重要性。本研究在太陽動力學天文臺上大氣成像組件的熱通道中,觀察到的這些亮化的日冕對應。表明,IRIS亮點是非常熱和瞬態日冕環的腳步點,這些環顯然經歷了強烈的磁場相互作用和重排,從而證實了加熱的脈沖性質,并為物理解釋提供了重要約束。

博科園|研究/來自:哈佛史密森天體物理學中心

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab304f

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文章關鍵詞
太陽
日冕
攝氏度
耀斑
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