太阳在呼吸,但时不时的,太阳会“打嗝”。

文章作者:管理一号 | 2019-04-12
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当太阳外表的磁感线彼此环绕,歪曲,并终究暴裂,将会有很多带电粒子被开释出去,构成太阳风

在5个半小时的时刻跨度内,观察到的太阳风中存在的“小团块”结构(黄色,箭头所指处)的运动和改动进程

北京时刻4月12日音讯,太阳的日冕层每时每刻都在不断向外发射淡薄的高温带电粒子流,咱们将这种现象称为“太阳风”。它就像太阳在呼吸,但时不时的,太阳会“打嗝”。

依据本年2月期出书的学术期刊《地球物理学研讨:空间物理》(JGR: Space Physics)上宣布的一项研讨:大约每隔1~2小时,日冕宣布的太阳风内部结构中就会呈现一些温度更高,密度更大的部分,它们从太阳外表高速喷发而出,其巨细足以将整个地球包裹在内,似乎太阳在“打嗝”。在正式研讨中,科学家们将这种太阳的“饱嗝”称作“周期性密度结构”(periodic density structures),但天文学家们更喜爱叫它“团块”(the blobs)。只需看看它的相片,你就知道为什么这样叫了。

美国宇航局戈达德空间飞翔中心的天体物理学家,这项研讨的协作科学家尼古里恩·瓦尔(Nicholeen Viall)表明:“它们看起来就像熔岩灯里边的小团块,仅有的不同是这些小团块比地球还要大。”

科学界了解到这些“小团块”结构的存在迄今现已超越20年,但它们的来源是什么?会发作何种影响?科学家们现在都不甚清楚。迄今为止,对这些内部纤细结构的观测根本都是经过环绕地球运转的探测器取得的,这些探测器可以探测到这些从太阳动身的“小团块”何时冲击地球磁场;但咱们不知道在从太阳动身之后到抵达地球之间的4地利刻,1.5亿公里进程中,这些“小团块”结构阅历了什么样的改动。

但现在,这样的状况初次发作了改动。瓦尔和她的搭档们完成了对这些“小团块”的全程观测,从它们刚从太阳动身就追寻到它们的踪影。怎样做到的?答案就在尘封了40多年的数据之中!

这些前期观测数据承认了一个现实,那便是这些“小团块”在刚刚脱离太阳外表时温度极高,一般要比太阳风的平均温度高出两倍左右,根本上每隔90分钟左右从日冕中呈现一个这样的“小团块”。瓦尔表明:“即便是一个空间气候适当安静的日子,这样的‘小团块’也仍旧安稳的呈现,这是太阳的根本活动。而它也会对地球发作影响。”

吞噬地球的“小团块”

这些“小团块”结构最早在2000年代初开端被细心研讨,那时候科学家们就现已很清楚它们十分巨大,开端丈量显现这些“团块”的直径可以到达地球直径的50~500倍,而跟着脱离太阳外表越来越远,它们的体积还会敏捷变的愈加巨大。除此之外,科学家们还知道,这些“团块”的密度更大,其单位体积内含有的带电粒子数量要比一般的太阳风区域高出两倍左右。

磁场数据显现当这些巨型“团块”掠过地球时,地球的磁场会被紧缩,相关通讯信号会遭到持续数分钟乃至数小时的搅扰。但这些丈量效果也带来了一些遗留问题,由于这些“小团块”在从太阳动身抵达地球的这4地利刻里必定发作了改动,温度也必定呈现了下降。因而,瓦尔和搭档们期望可以了解它们刚脱离太阳外表时的状况。

在这项最新研讨中,科学家们对历史上的“太阳神1号”(Helios 1)和“太阳神2号”(Helios 2)的数据从头进行检查,这两颗探测器是美国宇航局和德国空间局协作,在上世纪1974年和1976年别离发射升空的。这两颗探测器环绕太阳运转了将近10年时刻,最近时间隔太阳外表仅有大约4300万公里,比水星环绕太阳公转的轨迹还要近。它们在这样的间隔上展开了对太阳风温度和磁场性质的观测和研讨。

那么,假设有任何一艘飞船从前遭遇过这样的一个“小团块”的“碰击”,那么,在它们留存下来的历史数据中就应该会留下痕迹。特别,研讨团队知道,她们只需要捉住一个明显的特征,那便是忽然的温度和密度升高,中心被温度较低,密度稍低的等离子体物质分隔。效果,她们果然在这些40多年前的历史数据中找到了5次这样的状况!

这些数据显现这些“小团块”大约每隔90分钟左右从太阳外表发作,这与数十年后从地球上进行的观测效果相吻合。这项效果也初次供给了第一手的空间观测数据,证明这些奥秘结构的确是比一般的太阳风温度更高,密度也更大。

剩下的问题

至于这些“团块”结构终究从一开端是怎么构成的?相关争辩还在持续。但根据地球轨迹邻近记录下的磁场数据暗示,这些“小团块”的发作机制应该与发作太阳风的机制是相同的,也便是当太阳外表的磁感线彼此环绕,歪曲并终究忽然暴裂时开释巨量高温等离子体物质的进程。

瓦尔表明:“咱们以为在一个小得多的尺度上,存在着某种相似的机制,它发作了这些奥秘的团块结构。如果说太阳风是大爆破,那么这些小团块便是小爆破。”

2018年8月份升空的美国宇航局“帕克”太阳探测器现在间隔太阳大约2400万公里,很快,它传回的数据就将协助科学家们承认这些理论精确与否。比较40年前的“太阳神”探测器,今日的“帕克”探测器的优势不仅仅在于曩昔的这40多年间人类社会的工程技术现已发作了日新月异的前进,一起它离太阳也要比前者近得多,其最近时间隔太阳将仅有640万公里!在这样的间隔上,“帕克”探测器简直将可以直接在眼皮子底下目击一切的发作!

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