大气成像仪捕捉到太阳表面神秘高速波浪
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太阳近来活动异常活跃,近日,太阳表面出现神秘波浪,时速达到每秒2000公里。并被美国太阳动力学空间天文台的太阳大气成像仪(AIA)所捕捉。这是一种在低日冕时出现的准周期震荡波,速度非常快。这个准周期震荡波极有可能与日冕加热之谜、太阳耀斑的诱发以及太阳风的加速机制有密切的联系。
(太阳表面一角的图像)
本次观测中的主要对象是日冕结构,日冕是太阳的最外层大气结构,厚度可波及到数百万公里,延伸至数个太阳半径。温度可达几百万摄氏度。日冕物质抛射形成一个拱门型的结构,持续时间在30到200秒,沿着磁环方向运动。
高温等离子体会产生“涟漪效应”,这种涟漪效应就像在加热肉汁时表面出现泡沫爆裂的情形。虽然目前通过计算机模拟,建立模型以及相关理论都可以得知其实如何发生的。但是在这之前,这种准周期震荡波还没有被直接观测到,这是为什么呢?要进行这种对探测器以及测控要求极高的观测,太阳动力学空间天文台(SDO)代表了相当的技术高度。其搭载的太阳大气成像仪(AIA)具有非常高的时空分辨率,这也是第一次使科学家们清晰地观测到了准周期震荡波的出现过程。
太阳大气成像仪以极高的灵敏度在极紫外波段上拍摄到了太阳日冕的图像,每12秒进行0.1-2秒的曝光,整个跨度大约在1100公里。此外,AIA还可以对整个太阳进行7个同步波长的观测,可以使科学家在大尺度以及大温度范围内对其进行跟踪观测。这种准周期波的触发机制目前还在研究阶段,只能说其与太阳耀斑的发生存在密切的联系,具体表现为其具有极其相同的震动频率。
(所发现的震荡波详细图解)
这次研究所观测到的现象,不仅前人不知,而且还带来越来越多的衍生问题,这种类型的准周期震荡波很可能与一些元素的产生有关,产生的过程可能主要的太阳表面附近。例如把日冕加热到几百万摄氏度,太阳表面温度只有几千度,而日冕的温度却有几百万度,其中可能就有震荡波的作用;还有加快太阳风,诱发太阳耀斑等,以及在太阳不同气层间传递能量和信息,都很可能与准周期震荡波有关。通过对其进行了直接的观测,我们能在一定程度上开始解开太阳物理学上一些谜团,了解太阳物理作用与地球间的深层次的联系。