神秘宇宙

科學家揭開太陽微閃焰爆發新機制

近期中國科學院雲南天文台研究團隊在《天體物理通訊》(The Astrophysical Journal Letters)發表研究成果,首次觀測到太陽微閃焰(microflares)中心存在微小的噴流結構,並提出這種噴流可能由磁場內的小角度磁重聯所觸發,與傳統觀點有所不同。

過去太陽閃焰理論多認為其爆發機制源於磁繩結構的大規模磁重聯過程,但此模型對規模較小的微閃焰現象並未提供完整解釋。此次研究團隊透過歐洲「太陽軌道探測器」(Solar Orbiter)上的極紫外成像儀(EUI),結合太陽動力學天文台(SDO)的多波段觀測,發現這些微閃焰中心處出現了直徑約103公里的微型噴流。它們初始呈點狀,迅速演化成環狀並向外傳播,與閃焰主體環結構垂直。

非傳統磁繩結構 源自磁場內小角度錯位磁場

圖中(a)-(f)展示了太陽軌道探測器的EUI儀器,以174埃波段極紫外線觀測到的多個微小噴流詳細演變過程。紅色箭頭標示這些微小噴流的運動方向,黑色圓圈標記噴流最初呈現的點狀結構。(g)則是相同時間、相同位置由SDO衛星的AIA儀器,以171埃波段觀測到的畫面。每組影像左側四張為原始影像,右側四張則為經處理的差分或高通濾波影像,以凸顯噴流的變化細節。(圖/《天體物理通訊》)

科學家推測,這些噴流的產生源自複雜編織磁場內部的小角度錯位磁場進行磁重聯,而非傳統的磁繩結構爆發。更重要的是,這一機制與規模更小、普遍認為是日冕高溫來源的奈米閃焰(nanoflares)非常相似。此研究首次指出不同尺度太陽閃焰可能存在物理機制的自相似性,意味著小規模和大規模閃焰間的能量釋放機制或許具普遍性。

研究團隊表示,此一新發現不僅有助更準確了解太陽小尺度活動現象的本質,也為未來探索更大規模太陽活動機制提供了新思路與重要線索。

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首圖來源:Wang Qingmei (CC BY 4.0

圖片來源:The Astrophysical Journal Letters  (CC BY 4.0

參考論文:
1、Moving Plasma Structures and Possible Driving Mechanisms of Solar Microflares Observed with High-resolution Coronal ImagingThe Astrophysical Journal Letters

延伸閱讀:
1、夏威夷太陽望遠鏡拍攝到目前為止最清晰的太陽表面影像