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“细看”太阳黑子

2019-10-11 太阳系

“细看”太阳黑子
太阳照耀下的这个世界上可能没什么新鲜事了,但太阳表面还有。一架“目光”敏锐的望远镜发现,太阳黑子周围紧紧环绕着奇特的丛状低温等离子带,就像精子聚集在卵细胞周围一样。磁场肯定限制了这些黑暗的气体带,但物理学家们尚未了解其中的细节。
太阳黑子指的是那些常常比地球还大的不稳定磁斑。这些斑点之所以看上去较暗,是由于它们比太阳表面其他温度为6000℃的区域低2000℃。在太阳黑子的黑暗中心(被称为“暗影”),磁场沿垂线方向突破太阳表面。磁力线水平伸向周围的半影(像炽热的梳子一样的一束复杂的丝状物)。以往的照片能显示出小到150公里宽的图案,但这还不足以使物理学家对半影的产生做出解释。
如今,有史以来所拍摄的最清晰的照片已将分辨率提高到了90公里。今年5月份,瑞典斯德哥尔摩市太阳物理研究所的太阳物理学家 GRANSchARMeR及其同事开动了位于加那利群岛的世界第二大望远镜。一面形紧挨着这架直径1米的望远镜,能够消除气流导致的图像模糊。11月14日的《自然》杂志刊登了这架望远镜所拍到的惊人照片。图像显示,在太阳黑子的半影中摇曳着明亮的气流,暗核则被裹在气流中心。暗核能够存在1个小时或更长的时间,表明它们是由磁场中的对流所维持的。Scharmer 说“:第一次看到这些小结构,让我们看到了对太阳磁场根本物理机制进行研究的希望。”
纽约罗彻斯特大学的太阳物理学家 Johnthpmas 对此表示赞同,指出这些图像朝着建立更有意义的太阳黑子模型迈出了激动人心的一步。他表示,这样的模型需要对气体速度及半影磁场的强度和倾角有确切的了解--瑞典研究小组希望明年获得这些数据。人们已经在太阳上应用了一个改良模型。Thomas 补充说:“在更遥远的天体物理学研究对象上,气流与磁场间的相互作用十分普遍,但我们却无法对此加以研究。太阳黑子则为检验我们关于这种相互作用的理论提供了基础证明。”