[涨姿势] 科学家发现太阳磁场的可能起源,但它并不在他们想象的地方
作者:精品下载站 日期:2024-12-13 18:54:47 浏览:15 分类:涨姿势
科学家发现太阳磁场的可能起源,但它并不在他们想象的地方
新的模拟表明,太阳爆炸性风暴的起源可能比最初想象的更接近其表面。
科学家们已经找到了太阳磁场的可能起源,但它并不在他们想象的地方。
这一发现是通过复杂的计算机模拟得出的,表明太阳的磁场源于太阳表面最外层等离子体的不稳定性,而不是像研究人员之前认为的那样来自恒星深处。
如果研究结果正确,他们的发现可以让科学家更好地预测太阳耀斑和风暴,这些耀斑和风暴可能导致停电、瘫痪互联网,甚至让卫星坠向地球 。研究人员在 5 月 22 日发表在《自然》杂志上的一项研究中公布了他们的发现。
“我认为这个结果可能会引起争议,”合著者、麻省理工学院的研究科学家Keaton Burns在一份声明中说道。 “大多数社区一直致力于寻找太阳深处的发电机作用。现在我们展示了一种不同的机制,它似乎更符合观测结果。”
太阳是一个巨大的等离子体球,其带电离子旋转产生强大的磁场。这个翻滚流动的等离子体区域被称为“对流区”,包括太阳半径的前三分之一——从表面延伸到表面以下大约 124,000 英里(200,000 公里)。
相关:专家警告说,太阳活动极大期可能已经来临,但在太阳爆发高峰结束之前我们无法确定
磁力线无法相互交叉,因此有时这些磁场会在突然折断之前打结,从而引发称为太阳耀斑的辐射爆发或称为日冕物质抛射的巨大太阳物质羽流(日冕物质抛射)进入太空。一旦发射,日冕物质抛射将以每小时数百万英里的速度行进,从太阳风中扫除带电粒子,形成一个巨大的组合波前,如果指向地球,可以在我们的星球上触发地磁风暴。
但研究人员并不确定太阳大部分磁性的确切来源。此前,科学家曾尝试使用 3D 计算机模拟来绘制等离子体流动图来解决这个问题,但这些模型往往过于简单。
伯恩斯说:“这些模拟需要在国家超级计算设施上花费数百万个小时,但它们产生的结果仍然远不及实际太阳那么动荡。”
在这项新研究中,研究人员转而使用来自日震学领域的数据,该领域利用对太阳外表面振动的观察来推断内部结构。
研究人员使用这些表面振动的算法创建了他们的模型,结果表明,穿过太阳表面顶部 5% 到 10% 的等离子体流的变化与从外部看到的磁场最接近。当他们将太阳深层可能产生的影响添加到模拟中时,情况变得更加混乱——不再与观测到的太阳磁场配对。
“我们在观察太阳时看到的特征,比如许多人在最近的日食中看到的日冕、太阳黑子和太阳耀斑,都与太阳的磁场有关,”伯恩斯说。 “我们表明,靠近太阳表面、远离深层的孤立扰动可以随着时间的推移而增长,有可能产生我们所看到的磁性结构。”
通过进一步开发他们的模型,研究人员希望更好地理解并最终预测太阳风暴。太阳活动大约以 11 年为一个周期,剧烈的太阳耀斑和日冕物质抛射更有可能发生在被称为太阳活动极大期的高峰期。科学家认为我们可能已经进入太阳活动极大期当前周期的周期,并且这一时期可能比最初预测的更加激烈
活动的增加发出了高能等离子体波和X射线爆发,猛烈撞击地球磁场,击落了星链卫星,引发了无线电中断,并导致远至南方的极光。 宾夕法尼亚州、爱荷华州和俄勒冈州。
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