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日冕算什么,科学家看见了星冕爆发

科普小知识2022-02-13 12:26:43
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最近,意大利巴勒莫大学的天文学家克斯坦萨·吉洛菲领导的研究小组发现了恒星日冕物质抛射的证据。这颗巨大的恒星HR9024大约是太阳质量的三倍,距离地球450光年。这是人类第一次在除太阳之外的恒星中观察到这种现象。那么,日冕和日冕有什么区别?观察日冕物质如何帮助我们了解太阳?

质量喷射的不可预测现象

日冕物质抛射(CME)是太阳爆发的一种重要现象,其表现是在几分钟到几小时内,大量日冕物质从太阳大气层喷射到行星际空间,扰乱了大面积的日冕,从而极大地改变了日冕的宏观形态和磁场结构。当类似的现象发生在其他恒星的表面时,它们可以被称为日冕物质抛射。

太阳喷射出的日冕物质本质上是一团等离子云,质量从数十亿到数百亿吨不等,速度一般从每秒几十公里到每秒1000多公里不等,携带着强大的磁场。如果喷射出的物质向地球传播,将对地球的高能粒子环境和地磁环境造成强烈的干扰。

日冕物质抛射有多种形式,包括环、泡、云、束、射线等,其中环最多。在强烈的太阳风暴中,一定会有日冕物质抛射。与此同时,当日冕物质抛射在行星际空间传播时,它们产生的冲击波将加速粒子,使日冕物质抛射成为高强度、长持续时间的高能粒子源。

尽管日冕物质抛射经常发生,但很难预测哪一个更强,以及它们对地球构成多大威胁。英国雷丁大学的马修·欧文斯博士曾经说过,在与背景太阳风相互作用的过程中,CME自身的形状会发生变化,因此CME在太空中的传输可能比我们之前所知的要复杂得多。

十年的追踪

当日冕物质抛射发生时,大量等离子体将进入周围的空间。这种现象通常发生在恒星耀斑之后。

“长期以来,由于太阳和我们之间的距离比其他恒星之间的距离要近得多,我们的地基和天基观测设备能够以更高的分辨率和精度观测太阳,从而为我们提供了发现日冕物质抛射等现象的机会。对于远离地球的其他恒星,很难实现与太阳同样高精度的观测,因此获取这些日冕的变化信息相对困难。”哈尔滨工业大学深圳校区空间物理博士后李惠超说。

意大利研究人员表示,自10年前以来,他们一直在研究美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据。这些数据为他们今天提出的日冕物质抛射现象提供了强有力的支持。通过观察恒星发出的X射线的波长变化,研究人员研究了日冕物质抛射,发现当耀斑现象停止时,这些物质将在恒星周围逐渐消失。这些物质在喷射过程中呈环状,从恒星表面延伸出来,然后一次又一次地向恒星移动。喷射出的物质大约有10亿吨,运动过程中产生的动能比理论预测的要低得多。

或者揭示生命存在可能性

许多太空科学家说,这项研究的结果很可能被用来作为一个指标,以确定生命在围绕恒星运行的行星上生存的可能性,在这些行星上可能会发生日冕物质抛射。

"这一发现为我们分析外行星上生命的存在提供了一个新的视角。"李惠超说,由于新发现的质量喷射现象伴随着物质回流,研究人员分析说,一些物质可能无法逃脱恒星强磁场的约束。强的恒星磁场意味着积累了更多的磁能,这可能会持续引发强烈的耀斑,增加恒星附近行星接收到的X射线、紫外线和高能粒子辐射,这些辐射将对生命的形成产生不利影响。

研究人员还指出,先前的研究已经证明,在这一过程中喷射的物质很难不受大恒星强磁场的影响,这也解释了为什么它们总是围绕恒星成环状运动,以及为什么以前在其他恒星上没有发现物质喷射现象。

“这一发现也再次证明,我们对太阳现象的研究可以为其他恒星的研究提供理论基础,使人类能够通过对其他恒星的模糊观测信息,更清晰地分析它们可能对应的物理现象,更好地探索太空的秘密。”李惠超说道。