據(jù)歐洲空間局官網(wǎng)和美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站27日報道，中國和德國科學(xué)家攜手，通過計算機數(shù)值模擬，提出了日冕“篝火”首個理論模型。該模型不僅揭示了這些“篝火”是如何被點燃的，還表明這些“篝火”可能對高溫日冕的形成有重要作用。

去年，歐洲空間局的太陽軌道器飛船攜帶的極紫外成像儀發(fā)現(xiàn)，寧靜日冕中存在大量小尺度瞬時增亮現(xiàn)象，這些亮點看起來就像“篝火”，遍布日冕。歐洲科學(xué)家經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，這些“篝火”出現(xiàn)在太陽表面以上幾千公里的地方，此處的氣體被加熱到幾百萬攝氏度。

那么，這些“篝火”是如何形成并被點燃的呢?

近日，來自北京大學(xué)的博士研究生陳亞杰、田暉教授與德國馬普學(xué)會科學(xué)家攜手，通過計算機模擬深入研究了這些“篝火”背后的物理過程，并在此基礎(chǔ)上提出了首個日冕“篝火”的理論模型。

該模型認(rèn)為，這些在日冕中新發(fā)現(xiàn)的很小且微弱的現(xiàn)象，是通過名為“分量磁重聯(lián)”的物理過程所產(chǎn)生。這一過程發(fā)生后，磁場中的能量被釋放出來，加熱了局部日冕大氣，形成“篝火”。他們還發(fā)現(xiàn)，這些“篝火”釋放的能量與日冕加熱所需能量相當(dāng)，表明其對高溫日冕的形成可能有重要作用，有助科學(xué)家進(jìn)一步揭示“日冕加熱”難題。

陳亞杰解釋說，太陽大氣的底部溫度約為5500℃，但最外層大氣日冕卻維持百萬攝氏度的高溫。日冕中的高溫是如何產(chǎn)生并維持的?這是困擾太陽物理學(xué)界數(shù)十年的“日冕加熱”難題，也是當(dāng)代天文和空間科學(xué)領(lǐng)域最主要的未解之謎之一。

田暉指出：“2020年以來，國內(nèi)外新一代太陽觀測設(shè)備陸續(xù)投入或即將投入使用，未來幾年里，基于這些設(shè)備能夠提供的更多高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)，并結(jié)合當(dāng)前最先進(jìn)的計算機數(shù)值模型，我們對日冕加熱這一難題的理解將得到極大提升。”

最新研究得到了國家自然科學(xué)基金委等的支持。

總編輯圈點

太陽日冕的溫度大約是其下各層溫度的300倍，這一現(xiàn)象的成因長期困擾著科學(xué)家。我們都知道太陽耀斑可以引起地球上無線電和磁場干擾，這種太陽表面高能輻射的短暫爆發(fā)，是不是也與神秘的日冕加熱有關(guān)?現(xiàn)在，科學(xué)家在用真正的儀器來測量這一現(xiàn)象，觀察其物理過程，建立起了理論。無疑，這一工作仍處于早期階段，但未來會有更多的觀測數(shù)據(jù)來完善理論、驗證發(fā)現(xiàn)，最終幫助人們更深入了解太陽活動，從而預(yù)測太空天氣事件、維護(hù)地球上的基礎(chǔ)設(shè)施。

關(guān)鍵詞： 篝火