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日冕温度为何比太阳表面高

科普小知识2021-12-13 03:11:47
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北京,12月3日,科学技术日报(记者刘霞)——60多年来,对太阳的观测表明,当磁波离开太阳内部时,它们的强度增加,但其根本原因一直是一个未解之谜。根据美国《每日科学》网站2日的报道,现在一个国际科学研究小组终于解开了这个谜团:太阳表面和外日冕之间温度的显著变化将创造一些边界,其中一些是反射性的,可以捕捉并显著增强波。这项最新研究可能有助于揭示日冕温度高于太阳表面的原因。

科学家们长期以来一直认为,磁波是将能量从太阳内部巨大的能量储存(由核聚变产生)转移到大气层外部的“搬运工”。因此,了解电磁波是如何在太阳中产生和传播的是非常重要的。

在最新的研究中,由来自5个国家的13名科学家组成的“瓦萨”小组借助新墨西哥州国家科学基金会的邓恩太阳望远镜获得的高分辨率观测结果,研究了太阳磁波。

英国贝尔法斯特女王大学数学和物理学院的大卫·杰斯负责这项研究,他解释说:“通过将阳光分解成基本颜色,我们可以检查太阳大气中某些元素的行为,包括硅(形成于太阳表面附近)、钙和氦(形成于太阳的色球层,在那里波的放大最明显)。元素的变化揭示了太阳等离子体的速度,太阳等离子体的演化时间可以作为一个基准,这样我们就可以记录太阳的波动频率。”

然后他们使用超级计算机来模拟和分析数据。结果表明,太阳磁波的增加可以归因于一些类似于“声学谐振器”的边界的形成:太阳表面和外日冕之间的显著温度变化产生一些边界,并且一些边界是反射性的,这可以捕获波并显著增强它们。此外,“共振腔”的厚度(显著温度变化之间的距离)对波的特性有重要影响。

杰斯博士解释道:“我们对太阳磁波运动的新理解可能有助于科学家揭示为什么远离热源的外日冕比太阳表面更热的谜团。一般来说,我们离热源越近,我们感觉越温暖。然而,太阳的外层比太阳表面更热。