3月6日消息,近日,中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)在《天體物理學(xué)期刊》上發(fā)表了最新研究成果,描繪了太陽(yáng)高層大氣(日冕和色球?qū)樱┓闯<訜岬耐暾锢韴D像。
太陽(yáng)日冕的反常加熱高溫是現(xiàn)代天文學(xué)八個(gè)難題之一,而色球?qū)拥姆闯<訜崾翘?yáng)物理的謎團(tuán)之一,它們都導(dǎo)致了異常高溫,也就是太陽(yáng)上層大氣距離太陽(yáng)越遠(yuǎn),溫度反而越高。
對(duì)此雖然有一些理論猜測(cè),但太陽(yáng)高層大氣整體如何被加熱,仍然沒(méi)有一個(gè)完整的物理圖像。
本次研究采用從結(jié)果到原因的逆向思維,先研究高層大氣的特征,然后確定與各類(lèi)磁場(chǎng)(原因)的關(guān)聯(lián)。
研究將全日面高層大氣視為已經(jīng)被反常加熱后的整體,因?yàn)樗鼈円恢遍L(zhǎng)期保持著反常的高溫,因此必需且最合適的研究方式是分析長(zhǎng)時(shí)間序列的全日面觀測(cè)。
此外,本研究首次通過(guò)分析長(zhǎng)時(shí)間序列的Ca II K線(xiàn)全日面綜合圖,以及長(zhǎng)時(shí)間序列的全日面的日冕綠線(xiàn)強(qiáng)度圖,明確地回答了它們?nèi)绾伪环闯<訜岬膯?wèn)題。
研究人員發(fā)現(xiàn),在太陽(yáng)色球?qū)又邢鄬?duì)平靜的區(qū)域,熱量的主要來(lái)源是交織成網(wǎng)狀的磁場(chǎng),這種磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)能有效地阻止帶電粒子、熱能以及某些波從色球?qū)禹敳肯蛲馓右荩?yáng)色球?qū)又邢鄬?duì)活躍的蝶形區(qū)域,既會(huì)從活躍區(qū)和瞬現(xiàn)區(qū)的磁場(chǎng)中汲取熱量,還會(huì)汲取這些磁場(chǎng)在日冕中產(chǎn)生的下行能量。
根據(jù)研究,整個(gè)色球被磁場(chǎng)加熱的完整圖像是:
寧?kù)o色球主要由網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)加熱,它們的冠層結(jié)構(gòu)磁位形在很大程度上阻止了帶電粒子、熱能和一些波從色球?qū)禹敳刻右荩?/p>
呈蝴蝶圖狀的活動(dòng)色球由活動(dòng)區(qū)磁場(chǎng)和瞬現(xiàn)區(qū)磁場(chǎng)加熱,以及由它們?cè)谌彰嶂挟a(chǎn)生的能量向下傳播加熱,瞬現(xiàn)區(qū)磁場(chǎng)對(duì)活動(dòng)色球加熱的貢獻(xiàn)明顯大于活動(dòng)區(qū)磁場(chǎng);
寧?kù)o色球的加熱是整個(gè)色球加熱的主體。
整個(gè)日冕被磁場(chǎng)加熱的完整圖像是:
寧?kù)o日冕主要由網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)加熱;
呈蝴蝶狀的活動(dòng)日冕由活動(dòng)區(qū)磁場(chǎng)和瞬現(xiàn)區(qū)磁場(chǎng)加熱,瞬現(xiàn)區(qū)磁場(chǎng)對(duì)活動(dòng)日冕加熱的貢獻(xiàn)明顯大于活動(dòng)區(qū)磁場(chǎng);
活動(dòng)日冕比寧?kù)o日冕受熱更明顯。
研究顯示,活動(dòng)區(qū)磁場(chǎng)和瞬現(xiàn)區(qū)磁場(chǎng)的加熱導(dǎo)致活動(dòng)色球與活動(dòng)日冕空間分布上呈現(xiàn)蝴蝶圖、時(shí)間上呈現(xiàn)與太陽(yáng)活動(dòng)周同相位的長(zhǎng)期演化特征;
網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)的加熱導(dǎo)致整個(gè)背景(寧?kù)o)色球與背景(寧?kù)o)日冕空間上全日面分布、時(shí)間上呈現(xiàn)出與太陽(yáng)活動(dòng)周反相位的長(zhǎng)期演化特征。
色球不同強(qiáng)度與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周的關(guān)系。紅色點(diǎn)是Ca II K線(xiàn)強(qiáng)度范圍內(nèi)的點(diǎn)數(shù),藍(lán)色點(diǎn)是Ca II K線(xiàn)強(qiáng)度范圍內(nèi)的總強(qiáng)度。
日冕不同強(qiáng)度與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周的關(guān)系。紅色點(diǎn)是日冕綠線(xiàn)強(qiáng)度范圍內(nèi)的點(diǎn)數(shù),藍(lán)色點(diǎn)是日冕綠線(xiàn)強(qiáng)度范圍內(nèi)的總強(qiáng)度。
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