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科學(xué)家首次觀察到太陽納米耀斑:能量相當(dāng)于2000顆廣島原子彈
發(fā)布時間:2020.10.12        閱讀次數(shù):

當(dāng)天體物理學(xué)家帕特里克·安托林首次在日冕上觀察到微小的噴射狀爆炸時,并不知道這意味著什么。安托林說:“這些圖像讓我感到震驚。直覺告訴我它們很重要,但當(dāng)時我還無法專心研究它們。我將照片放在文件柜中,積了三年灰?!卑餐辛质亲罱l(fā)表在英國《自然·天文學(xué)》雜志上的一項研究的主要作者,這項研究首次證實了納米耀斑的存在,并有助于解釋為何日冕的溫度是太陽表面溫度的數(shù)千倍。

安托林早在2014年對太陽界面區(qū)成像光譜儀衛(wèi)星目錄進行核查時就進行了觀測,但直到2017年才有機會對其進行細致分析。在安托林重建的一系列圖像中,首次觀察到磁能轉(zhuǎn)化為熱能并使日冕升溫的三個清晰階段。首先可以看到一小部分處于冷卻狀態(tài)的日冕,其溫度約為6萬攝氏度。隨后可以觀察到釋放能量的微小爆炸。由于形似高速飛機,安托林將其命名為“納米噴射流”,物理學(xué)界則稱之為“納米耀斑”。最后可以證實初始處于冷卻狀態(tài)的一小部分日冕升溫至數(shù)百萬攝氏度的過程。

安托林說,這種事件出現(xiàn)的偶然性很大,發(fā)生區(qū)域也很小?!耙l(wèi)星在精準(zhǔn)的時機對準(zhǔn)精確的地方著實需要難得的運氣?!卑餐辛终f。通過分析圖像可以發(fā)現(xiàn),“納米噴射流”出現(xiàn)的時間少于10秒,其速度可達70萬千米/小時,每次微小爆炸釋放的能量相當(dāng)于2000顆廣島原子彈。安托林說:“我們觀察到一種‘雪崩效應(yīng)’,首先出現(xiàn)一小部分納米噴射流,隨后擴散至整個磁環(huán),并被衛(wèi)星捕捉到。我們在10分鐘內(nèi)共觀察到150次微小爆炸?!?/p>

挪威奧斯陸大學(xué)太陽天體物理學(xué)研究員阿達·奧爾蒂斯·卡沃內(nèi)利稱,這項發(fā)現(xiàn)對于揭開日冕秘密而言十分重要。“早在上世紀80年代就有人提出納米耀斑是日冕升溫的動因,但一直沒有觀察到它們。一面是理論,另一面則是實踐?!笨ㄎ謨?nèi)利說,“以前使用X射線在日冕上看到過光亮,但的確沒能將它們與日冕環(huán)的升溫聯(lián)系起來?!?/p>

美國國家航空航天局(NASA)也在同一天認可了這項研究的價值。NASA在一篇文章中稱:“研究人員通報了納米噴射流的首批清晰圖像,它們是日冕磁結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的細微且明亮的光。這個過程證實了納米耀斑的存在,有助于解釋日冕升溫的現(xiàn)象?!比欢?,安托林、卡沃內(nèi)利以及NASA的研究人員一致認為,要揭開日冕升溫的秘密,仍需要更多類似的觀察。NASA稱:“還需要更多研究來確定整個太陽出現(xiàn)納米噴射流和納米耀斑的頻率,尤其是要研究它們在日冕升溫過程中貢獻了多少能量?!笨ㄎ謨?nèi)利說,太陽物理學(xué)家一致認為日冕不止存在一種升溫機制,而是多種機制并存??ㄎ謨?nèi)利說:“我們尚未完全解決日冕的問題,但邁出了十分重要的一步。”(編譯/廖思維)