[解读科学]“极光、卫星故障”……终于找到超强太阳风成因
德国马克斯·普朗克太阳系研究所
分析欧洲航天局太阳轨道飞行器观测结果
超高温气体小规模爆发是太阳风成因
太阳喷射出具有极高速度和大量粒子的太阳风(Solar wind)。抵达地球的太阳磁场、辐射和粒子会形成极光,有时还会对卫星或通信网络造成瘫痪般的巨大影响。科学家已经揭示了这种强烈太阳风的成因。
德国马克斯·普朗克太阳系研究所于上月24日在国际学术期刊《科学》(Science)发表论文称,太阳表面发生的过热气体小规模爆发,会以每秒数百公里的速度加速微小等离子体团,从而产生太阳风。
研究团队利用了欧洲航天局(ESA)发射的“太阳轨道飞行器”(Solar Orbiter)的观测结果。研究团队在太阳大气中发现了一种新的强烈气体喷发形式,并将其命名为“皮科耀斑喷流(picoflare jets)”。“皮科”(pico)是表示约10的12次方分之一的单位。之所以取这个名字,是因为其所具有的能量仅相当于太阳所能爆发的最大耀斑能量的约万亿分之一。
欧洲航天局的太阳轨道飞行器在去年3月飞越太阳南极时,捕捉到了这种皮科耀斑喷流,并成功生成高分辨率图像。当时距离太阳仅4500万公里,比太阳最近的行星水星还要近。从图像上看,长度达数百公里的暗色条纹一度出现,20至100秒后消失,这就是皮科耀斑喷流。尽管只是短暂爆发,却释放出相当于美国3000至4000户家庭一年用电量的能量。
研究团队推断,这种小规模气体喷发现象会将物质喷射至太阳外部,向宇宙空间推送大量粒子,从而诱发强烈的太阳风。研究团队还认为,这种气体喷发是由温度高达摄氏100万度的太阳等离子体磁场扰动所引发。
研究团队研究员Laxmi Pradeep Chitta表示:“我们在一个日冕洞中发现了皮科耀斑喷流现象,这意味着太阳整体的任何位置都有可能出现这一现象。如果真是如此,那么在太阳整体范围内发生的小型耀斑,足以为太阳风提供充足的能量来源这一假设就成立了。”
此次研究结果也与美国国家航空航天局(NASA)发射的“帕克太阳探测器”(Parker Solar Probe mission)传回的观测结果相一致。今年3月,帕克太阳探测器在太阳大气的下层发现了小规模气体喷发现象,推测这些现象同样为太阳风提供了能量。西南研究院太阳物理学研究员Dan Seaton表示:“这些观测结果有助于我们逐步勾勒出众多参与太阳活动的物理过程的整体图景。”
另一方面,目前太阳正处于约11年活动周期中已达峰值或即将到达峰值的阶段。太阳表面正在出现大量黑子,并频繁爆发伴随辐射的大规模耀斑。从今年7月至本月,最高等级X级太阳耀斑已发生3次。尤其是本月7日的太阳耀斑,释放出的强烈辐射甚至对全球卫星定位系统(GPS)造成了干扰。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。