科研动态国家天文台揭示太阳暗条感应爆发完整物理图像

我最近参与了一项研究,揭示了太阳暗条感应爆发的完整物理图像。太阳暗条是一种悬浮在太阳高温稀薄大气中的冷而密等离子体,在Hα和极紫外波段下表现为日面上的暗纤维结构。当它们位于日面边缘时,它们会表现为明亮的凸出结构,这时候也被称作日珥。在太阳爆发的经典模型中,一个稳定的暗条会在特定机制,如磁重联或理想磁流体力学不稳定性的作用下失去平衡并爆发,从而触发耀斑和日冕物质抛射等严重影响近地空间环境的太阳爆发事件。因此,对于理解太阳大气磁场演化、太阳活动以及预测相关的灾害性空间天气,研究这些过程非常重要。

我们通常认为,当一个单独的暗条失去平衡并抬升时,在其下方形成电流片,并且通过磁重联加速局部粒子的运动,使得它们沿着新形成的环状路径向下运动并轰击低层的大气,从而形成耀斑带和耀斑环。如果这个过程成功,那么它可以导致一个大的日冕物质抛射进入行星际空间。虽然这些过程已经被观察到很多次,但关于多个暗条之间感应性的爆发还不是很清楚。

最近的一些模拟研究表明,这种感应性的爆发是由大尺度背景磁场联系起来,并且与磁重联密切相关。但由于缺乏高质量观测数据,我们对这一类型感觉到的物理图像了解不够清晰。

为了解决这个问题,我和我的团队利用空基和地基天文台观测数据,以及非线性无力场外推方法,对一例典型感应性突破事件进行了详细分析。这是一个关于两个相邻但尚未激活的小黑点(F1)及其上方更静止的小黑点(F2)的故事。当第一个小黑点因为低层大气中的扰动而发生暴露时,一束辐射光线出现于第二个小黑点南侧区域,并不断向静止状态下的第二个小黑点靠近。这表明,第一个小黑点不断抬起其上方的大量强烈电流,而最终与第二个小黑点上覆的大量强烈电流发生交互作用,最终导致了两个地方同时发生相同类型的情况。

我们的结果显示,在这两者之间存在一种特殊形式的地球引力,可以促使它们彼此接触,同时产生一次新的能量释放。这种现象可能是由于地球引力的力量使得两者的位置变得更加紧凑,从而增加了他们之间相互吸引力的可能性。这意味着当地球引力越来越强的时候,它们将继续靠近彼此直至完全融合成同一实体。

这项工作对于理解整个宇宙如何运转具有重要意义,因为它揭示了某些基本原则,即便是在我们看似熟悉的地方,也仍然有许多未知领域需要探索。我希望我们的发现能够帮助科学家们更好地理解宇宙如何运行,以及我们人类处于其中的地位。此外,我也希望这可以激励其他科学家继续探索那些看似遥不可及的问题,以期找到更多答案。

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