首个日冕“篝火”理论模型提出

仙仙

据欧洲空间局官网和美国《科学》杂志网站4月27日报道，中国和德国科学家携手，通过计算机数值模拟，提出了日冕“篝火”首个理论模型。该模型不仅揭示了这些“篝火”是如何被点燃的，还表明这些“篝火”可能对高温日冕的形成有重要作用。


去年，欧洲空间局的太阳轨道器飞船携带的极紫外成像仪发现，宁静日冕中存在大量小尺度瞬时增亮现象，这些亮点看起来就像“篝火”，遍布日冕。欧洲科学家经过分析后发现，这些“篝火”出现在太阳表面以上几千公里的地方，此处的气体被加热到几百万摄氏度。


那么，这些“篝火”是如何形成并被点燃的呢？


近日，来自北京大学的博士研究生陈亚杰、田晖教授与德国马普学会科学家携手，通过计算机模拟深入研究了这些“篝火”背后的物理过程，并在此基础上提出了首个日冕“篝火”的理论模型。


该模型认为，这些在日冕中新发现的很小且微弱的现象，是通过名为“分量磁重联”的物理过程所产生的。这一过程发生后，磁场中的能量被释放出来，加热了局部日冕大气，形成“篝火”。他们还发现，这些“篝火”释放的能量与日冕加热所需能量相当，表明其对高温日冕的形成可能有重要作用，可以帮助科学家进一步揭示“日冕加热”难题。


陈亚杰解释说，太阳大气的底部温度约为5500℃，但最外层大气日冕却维持百万摄氏度的高温。日冕中的高温是如何产生并维持的？这是困扰太阳物理学界数十年的“日冕加热”难题，也是当代天文和空间科学领域最主要的未解之谜之一。


田晖说：“2020年以来，国内外新一代太阳观测设备陆续投入或即将投入使用，未来几年里，基于这些设备能够提供的更多高质量观测数据，并结合当前最先进的计算机数值模型，我们对日冕加热这一难题的理解将得到极大提升。”


该项最新研究得到了我国国家自然科学基金委员会等的支持。（记者刘霞）