日前,美國科學家最新研究揭曉了謎團——首次證實太陽強大的阿爾芬磁波是導致大氣層超高溫度的主要原因。
據美國太空新聞網1月23日報道,太陽表面已有達到數萬攝氏度,但長期以來,科學家們一直置疑太陽的大氣層溫度為什麼會比太陽表面溫度高數百倍。近日,美國科學家最新研究揭曉了這一謎團——首次證實太陽強大的磁場波是導致大氣層超高溫度的主要原因。
這種神秘而強大的磁場波叫做「阿爾芬磁波」,能夠從太陽的活躍表面攜帶足夠的能量加熱太陽的大氣層或日冕(太陽色球層外的高電離氣體所形成的發光的、不規則的環)。美國加利福尼亞州洛克希德-馬丁公司太陽和天體物理學實驗室物理學家巴特德•龐蒂尤說,「太陽的表面和日冕之間都充滿著阿爾芬磁波,這些磁波非常活躍。」
太陽包含強大的熱能和磁力促使太陽表面溫度達到數萬攝氏度,而同時太陽安靜的日冕溫度竟達到數百萬攝氏度。科學家們猜測阿爾芬磁波扮演著能量傳送帶的作用,不斷地加熱著太陽大氣層的溫度,但他們卻缺乏證實這一理論的可靠依據。
前不久,龐蒂尤和他的同事們通過日本「日出」(Hinode)太陽軌道天文台對太陽表面與日冕之間的「三明治」區域進行觀測,這個「三明治」區域被稱為色球層。在色球層區域中,他們不僅發現了大量的阿爾芬磁波,還評估出這些磁波中攜帶著足夠的能量可以維持日冕溫度形成速度高達100萬英里/小時的太陽風。然而,研究人員關於色球層的發現也不能證實阿爾芬磁波是如何攜帶著能量進入太陽大氣層。龐蒂尤在接受記者採訪時說,「如果你觀測到色球層中出現磁波,這並不意味著這些磁波到達了日冕。」
許多磁波已被折射返回到太陽,而不是穿過在太陽表面和大氣層之間的轉換層。使用當前的科學儀器很難探測到抵達日冕的磁波,但由於這些磁波具有較長的視線效應,為研究人員的觀測帶來了便利。
龐蒂猶帶領的研究小組求助於挪威奧斯陸大學的研究人員,在奧斯陸大學研究人員建立了一個描述部分太陽的計算機仿真模型,通過計算機模擬,龐蒂尤發現在模擬的日冕中存在著磁場波,這種磁場波與在色球層中發現的阿爾芬磁波非常相似。該計算機模擬有助於證實阿爾芬磁波是太陽大氣層和太陽風的能量傳輸器,同時這項觀測結果有助於改良和提高太陽模擬實驗。
太陽不平靜的活躍放射線仍保留著諸多神秘,龐蒂尤研究小組認為是由太陽熱能騷動產生了阿爾芬磁波,但是其他研究人員檢測發現阿爾芬磁波是在太陽磁場像無形磁體那樣受壓和崩塌時形成的。這種重接力也形成一股由太陽向太空釋放的X射線噴射流,通過「日出」太陽軌道天文台能觀測到這股X射線流。
目前,科學家們仍不知道阿爾芬磁波的來源在哪裡,這項最新研究只是為證實其來源鋪墊了基石。龐蒂尤說,「我們需要更深入的研究分析,以進一步洞悉究竟是什麼因素形成了阿爾芬磁波。值得慶幸的是通過當前的研究我們讓大家掌握了導致太陽大氣層如此高溫的真實原因。」