太陽表面發現微小等離子體漩渦
科學家捕捉到了太陽表面前所未見的等離子體漩渦,揭示了可能解釋太陽如何儲存、移動和釋放磁能的微小結構。
這一發現來自美國國家太陽觀測站、德國馬克斯·普朗克太陽系研究所和高海拔觀測站的研究人員。研究團隊將全球最大的太陽望遠鏡——丹尼爾·井上太陽望遠鏡的觀測數據與先進的計算機模擬相結合。
新發現的渦流出現在稱為米粒組織的結構邊界上,這些結構密集覆蓋太陽的可見表面。單個米粒組織直徑通常在500至2000公里之間。科學家首次能夠解析出這些米粒組織邊緣極其精細的流蘇狀結構,其中一些僅有20多公里寬——相當於從180公里外識別一枚歐元硬幣。
研究人員認為這些旋轉流是開爾文-亥姆霍茲不穩定性的證據,這是流體動力學中當兩種流體以不同速度並行移動時產生的常見現象。同樣的基本過程出現在多種環境中——湖泊表面、海浪、雲層形成以及木星和土星的大氣層中。
這些新觀測到的等離子體漩渦可能為了解太陽如何在磁場中儲存和釋放能量(包括稱為納米耀斑的微小輻射爆發)提供重要線索。目前的理論認為,隨著太陽磁場線扭曲和纏繞,磁能會積聚。一個未解的重大問題是究竟什麼導致了這些磁場線的扭曲。新發現的漩渦可能提供了部分答案。
分析還表明,這些微型渦流在混合太陽表面磁化和非磁化等離子體方面非常有效,這可能幫助磁場從太陽表面快速向上移動到大氣層中——為太陽約11年的活動週期提供了可能的解釋。