来源:中国科学报

  近日,中国科学院紫金山天文台太阳活动多波段观测与研究团组博士徐喆和研究员季海生等人,对一例运动黑子的磁流体动力学过程进行了观测与分析。研究人员认为,这是一例由运动等离子体所造成的局地磁场放大的现象。正如无线网络信号可以被放大器放大、增强,这一效应堪称太阳表面的天然磁场“放大器”。它对人类认识黑子、耀斑、日珥等一系列太阳活动,具有重要意义。相关研究成果发表于《天体物理学杂志通讯》。

  黑子是太阳光球层上出现的黑色小斑点。通常认为,黑子具有比地磁场强度高一万倍的强烈磁场,太阳黑子活跃的年份,会产生“磁暴”现象,对地磁场和无线电通信造成严重干扰。

  该研究利用美国宇航局太阳动力学卫星和太阳界面区成像光谱仪拍摄的卫星图像,对2016年产生的一例快速运动黑子进行了重新分析。图像上看,这例黑子的前方,有类似于磁场被放大而产生的弧形阴影。进一步模拟计算表明,正是太阳大气中流动的电离气体,放大了黑子磁场,产生了这些观测到的阴影。

  “在排除磁场浮现的可能后,运动中出现的强磁场很可能是由于黑子运动产生的局地磁场增益现象。”徐喆介绍道,在合理的简化模型中,研究人员利用磁感应方程所推导的理论结果与实际观测非常一致。因此,该研究很可能是人们首次在太阳上观测到了等离子体流动放大局地磁场的现象。

  相关论文信息:https://doi.org/10.3847/2041-8213/abb096

图1 黑子快速运动的过程,分别展示了黑子在运动开始时、进行中、以及即将结束时的状态。在黑子前方,出现了由于磁场的放大而形成的类似黑子半影的结构。图1 黑子快速运动的过程,分别展示了黑子在运动开始时、进行中、以及即将结束时的状态。在黑子前方,出现了由于磁场的放大而形成的类似黑子半影的结构。


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