科技日?qǐng)?bào)記者 趙漢斌 通訊員 陳艷
記者19日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，該臺(tái)撫仙湖太陽(yáng)觀測(cè)與研究基地薛志科副研究員和閆曉理研究員等人發(fā)現(xiàn)，小尺度磁重聯(lián)是導(dǎo)致太陽(yáng)黑子快速失蹤的一種有效方式，研究成果發(fā)表在國(guó)際天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)快報(bào)》上。
太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)表面一塊磁場(chǎng)強(qiáng)而溫度低的黑暗區(qū)域，它的形成和消失往往是太陽(yáng)磁場(chǎng)演化的結(jié)果，因此，它對(duì)理解太陽(yáng)磁場(chǎng)的起源和太陽(yáng)活動(dòng)周起到至關(guān)重要的作用，然而，人們至今還不清楚太陽(yáng)黑子是如何從太陽(yáng)表面衰退或消失的。
研究人員觀測(cè)到小尺度磁重聯(lián)導(dǎo)致太陽(yáng)黑子快速失蹤。云南天文臺(tái)供圖
磁重聯(lián)是宇宙等離子體中普遍存在的一種磁能釋放現(xiàn)象，由兩組方向相反的磁力線相互靠近并相互作用，重新聯(lián)接而形成新磁力線的物理過(guò)程，其間磁能轉(zhuǎn)化成了等離子體的動(dòng)能和熱能。太陽(yáng)是研究磁重聯(lián)的最佳實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)榇胖芈?lián)往往被認(rèn)為是觸發(fā)太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的主要原因之一，特別是磁重聯(lián)還可能和日冕加熱這一太陽(yáng)未解之謎相關(guān)。
利用云南天文臺(tái)撫仙湖太陽(yáng)觀測(cè)與研究基地一米新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)等觀測(cè)的高分辨率數(shù)據(jù)，薛志科等人發(fā)現(xiàn)該事件于2020年10月26日發(fā)生在太陽(yáng)上很小的區(qū)域內(nèi)，一個(gè)正磁極小黑子逐漸形成，并靠近另一個(gè)早期存在的負(fù)磁極小黑子，隨后它們逐漸變小，最終從太陽(yáng)表面消失。通過(guò)計(jì)算正磁極黑子的面積和磁通量衰退速率，發(fā)現(xiàn)其消失過(guò)程屬于快速模式。此外，在太陽(yáng)色球?qū)雍腿彰釋樱幻仔抡婵仗?yáng)望遠(yuǎn)鏡和太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)都清晰地觀測(cè)到一個(gè)小尺度磁重聯(lián)過(guò)程，它發(fā)生在分別扎根于負(fù)磁極和正磁極的兩組磁環(huán)之間，最終形成了位于光球?qū)又系囊唤M新磁環(huán)，而利用非線性無(wú)力場(chǎng)外推方法重構(gòu)出的磁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也證明了磁重聯(lián)的發(fā)生。
薛志科等人推斷太陽(yáng)黑子的失蹤過(guò)程首先是由小尺度磁重聯(lián)驅(qū)動(dòng)的，隨后連接太陽(yáng)黑子負(fù)磁極和正磁極的磁環(huán)下沉并躲進(jìn)了太陽(yáng)光球?qū)酉旅?，最終導(dǎo)致人們無(wú)法觀測(cè)到太陽(yáng)黑子了。因此，磁重聯(lián)是導(dǎo)致太陽(yáng)黑子快速失蹤的有效機(jī)制。
關(guān)鍵詞： 磁重 聯(lián)可 導(dǎo)致 太陽(yáng)黑子
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