小尺度磁活動加熱日冕證據發現

時間:2019-06-10

  科技日報昆明6月9日電 (記者趙漢斌 通訊員陳豔)日冕加熱是現代天文學的一個大問題,它直接關係到人們對太陽和恆星大氣動力學過程的理解。記者9日從中國科學院雲南天文臺獲悉,該臺撫仙湖太陽觀測基地最新的一項研究發現了小尺度磁活動加熱日冕的證據:太陽大氣的高層日冕反而要比低層的光球轉得快。國際著名天文學期刊《天體物理學》發表了這一研究成果。

  眾所周知,蘊藏在太陽光裡的太陽能來源於太陽內部的核反應,按照熱力學第二定律,太陽大氣的溫度必然是由內到外逐漸降低。然而,人們觀測發現,太陽高層大氣的日冕層溫度卻成百上千倍地比低層的光球層高,這就是日冕反常加熱之謎。當前太陽高層大氣加熱是個尚未解決的問題,目前的理論模型和觀測研究偏向於是小尺度磁活動加熱日冕,但存在爭議。

  雲南天文臺撫仙湖太陽觀測基地在2003年3月1日至2017年10月28日的光譜間隔1—39和116—2416 納米處,每日測量985個太陽光譜輻射,用於相關週期圖研究分析太陽大氣中太陽旋轉的特徵。研究人員對不同顏色的太陽光進行週期分析,發現對於遠紫外的太陽光,自轉週期約為26.3�0.13天;對於近紅外的太陽光,自轉週期約為27.5�0.06天。分析發現,太陽過渡區與日冕發射X光與遠紫外光,太陽色球的高層或更高層發射中紫外與近紫外光,色球和高光球層發射400至800納米的可見光,光球底部發射900至1600納米的紅外光。

  這一研究表明,太陽高層大氣受小尺度磁活動影響,溫度反常地比低層高,也反常地比低層轉得快。這種自轉特徵,正好反映了日冕被小尺度磁活動加熱。同時研究也說明,引起太陽常數變化的原因是小尺度磁活動。

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