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太陽光球?qū)哟嬖谏形幢徽J(rèn)識到的新結(jié)構(gòu)

2021年08月09日10:27 | 來源:科技日報
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記者8日從中國科學(xué)院云南天文臺獲悉,該臺李焱研究員帶領(lǐng)的團(tuán)隊提出了一種探測太陽大氣層中小尺度磁場分布的新方法,并發(fā)現(xiàn)太陽光球?qū)又写嬖谝粋以前尚未被認(rèn)識到的小尺度磁冠拼接層。國際權(quán)威期刊《天體物理雜志》在線發(fā)表了這一研究成果。

“太陽光球?qū)庫o區(qū)的小尺度磁場是太陽磁場的一個重要組成部分。由于其尺度很小,在通常的太陽表面磁圖上看不到它們的蹤影,因而被稱為‘隱匿的磁場’!崩铎脱芯繂T介紹,小尺度磁場在太陽表面幾乎無所不在,它蘊(yùn)藏著巨大的磁能,可以與外層大氣產(chǎn)生耦合,并且為日冕物質(zhì)加熱提供充足的能量儲備。它可以產(chǎn)生磁壓,通過影響當(dāng)?shù)氐牧黧w靜力學(xué)平衡狀態(tài),從而改變太陽大氣層中的氣體壓強(qiáng)和聲速分布,進(jìn)而影響到駐聲波的傳播;其次,磁場可扮演振動回復(fù)力的角色,進(jìn)而導(dǎo)致振動從純聲波逐漸向磁聲波轉(zhuǎn)變,并發(fā)生反射與折射現(xiàn)象。

通過在太陽大氣模型中引入磁場和磁壓,研究團(tuán)隊調(diào)整磁場出現(xiàn)的位置和磁壓大小,來考察駐聲波在太陽大氣層中的傳播。他們發(fā)現(xiàn),三維數(shù)值模擬所揭示的小尺度磁冠結(jié)構(gòu)在太陽大氣層中的分布不是隨機(jī)的,而是在水平方向上相互拼接在一起,形成一個拼接層。在跨越這個小尺度磁冠拼接層時,磁場強(qiáng)度會增加,導(dǎo)致磁壓迅速上升和與之相伴隨的氣壓快速下降。駐聲波從太陽內(nèi)部傳播到此處發(fā)生全反射現(xiàn)象,從而等效于增大了聲波的傳播區(qū)域。

研究團(tuán)隊比較了由此給出的頻率,發(fā)現(xiàn)其最大偏差僅為0.5微赫茲左右,大大優(yōu)于目前其他模型給出的結(jié)果。由此推斷得出的磁場強(qiáng)度為90高斯左右,與觀測得出的結(jié)果相符。同時,由此推斷出的小尺度磁冠拼接層的高度,是距離光球?qū)拥撞考s630千米,與三維數(shù)值模擬給出的小尺度磁冠結(jié)構(gòu)的高度大致相符。

這一發(fā)現(xiàn),不但朝著最終解決太陽p模式震蕩長期存在的表面效應(yīng)問題的方向推進(jìn)了一大步,還為深入了解太陽光球?qū)游锢斫Y(jié)構(gòu)與磁場的起源提供了重要線索。(記者 趙漢斌)

(責(zé)編:王艷、趙怡)

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