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太阳磁性“笼子”可能会限制危险太阳耀斑的强度

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发表于 2018-2-10 22:18:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
新的研究可能已经确定了一种机制,可以限制来自太阳的爆炸强度变得如此强大,从而揭示它们破坏通信卫星和电网的能力。

太阳耀斑是太阳表面的辐射爆炸,可能损害在轨卫星和宇航员。一种称为太阳耀斑爆发的太阳耀斑与另一种类型的太阳爆炸(CME)相关联,这种太阳爆炸将超热等离子体(带电粒子云)带入太空。这些等离子体的洪水可以一直传播到地球表面,引发危险的磁暴。例如,1989年的一个太阳耀斑使得加拿大整个魁北克省都几乎把美国电网从东部海岸带到太平洋西北部。另一类太阳耀斑,被称为密闭型,与CME无关。

新的研究表明,“磁性笼子”的强弱可能有助于预测太阳耀斑是否会与CME相关联,这是一个由太阳表面起来的磁场线构成的复杂结构。揭示太阳耀斑的起源和演变可以帮助科学家预测这些爆炸发生的强大程度,这可以帮助专家预防地球上的大范围破坏。[ 太阳的愤怒:历史上最糟糕的太阳风暴 ]


先前的工作发现,在太阳耀斑爆发之前,有巨大的等离子体从被称为磁通量绳索的表面上升起来的等离子体编织拱。它们具有螺旋状的磁场线,好像一个巨大的棒状磁铁已经被扭曲成螺旋状。

不过,目前还不确定是什么引发了局限的耀斑。一个模型表明这些耀斑也是由磁通量绳索引起的。另一个模型提出,复杂的一组磁场线,也被称为太阳能拱廊,引起限制耀斑。

到目前为止,研究人员无法分析太阳炎热,薄弱的地区的磁场,而这些地区的耀斑起源于这些地区,并且有足够的准确度来决定这些模型。现在,基于对2014年一个强大的限制耀斑的新的分析,科学家们认为这两个模型的方面可能有助于解释这些爆炸。

研究人员利用美国国家航空航天局的太阳动力学观测卫星(Solar Dynamics Observatory satellite)在2014年分析了一个非常强烈的太阳耀斑的增长,该卫星捕获了一系列围绕耀斑时间的太阳表面磁场的高精度测量。他们在超级计算机上进行模拟,重建太阳磁场在爆炸之前和爆发过程中的演变过程。

计算机模型表明,在耀斑发生之前的几个小时内,磁力绳就在一个强大的太阳能拱廊下生长,就像一个笼子。这种磁力绳没有能量穿过这个磁性笼子的多层。

一旦这个磁通量绳索发生扭结并变得不稳定,就会发生一个部分毁坏磁保持架的大火花。研究人员预测,一个较弱的磁笼会导致一个更强大的爆发,破坏笼的所有层,并导致日冕物质喷射。

研究的主要作者,法国Palaiseau理工学院天体物理学家塔哈尔·阿玛里(Tahar Amari)告诉Space.com:“单一机制可能是所有太阳耀斑的基础。

Amari补充说,这项工作可以帮助科学家预测太阳耀斑能释放的最大能量。

Amari和他的同事在2月8日的“自然”杂志上详细介绍了他们的发现。
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