超清太陽表面圖像揭開“磁簾”秘密

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據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站近日報(bào)道，美國國家太陽天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)利用丹尼爾·井上太陽望遠(yuǎn)鏡此前捕獲的超清晰太陽表面圖像，完整呈現(xiàn)了太陽表面超精細(xì)磁條狀特征——“條紋結(jié)構(gòu)”。

這些“條紋結(jié)構(gòu)”將重塑人們對太陽表面微觀尺度磁場動(dòng)力學(xué)的認(rèn)知，有助于更精確預(yù)測太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射等影響地球的空間天氣事件。

山東大學(xué)空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授鄭瑞生解釋道：“太陽表面（即光球?qū)樱┎紳M了直徑約1000公里的對流元胞——米粒組織，新發(fā)現(xiàn)的‘條紋結(jié)構(gòu)’就像懸掛于米粒組織邊界的‘磁簾’。”

這些“磁簾”實(shí)際上是太陽表面磁場的簾狀電流片結(jié)構(gòu)，如同隨風(fēng)擺動(dòng)的織物般波動(dòng)起伏。當(dāng)高溫米粒組織邊界發(fā)出的光線穿過這些“磁簾”時(shí)，相互作用會(huì)產(chǎn)生明暗交替的條紋模式，這可精確反映底層磁場的空間變化規(guī)律。當(dāng)“磁簾”區(qū)域的磁場弱于周邊環(huán)境時(shí)呈現(xiàn)暗條紋，反之則呈現(xiàn)亮條紋。

這項(xiàng)突破性觀測得益于井上太陽望遠(yuǎn)鏡可見光寬帶成像儀（VBI）在G波段的超高分辨率觀測。該波段特別適合研究太陽，能顯著增強(qiáng)磁活動(dòng)區(qū)特征，可更精準(zhǔn)地捕捉太陽黑子及更多精細(xì)結(jié)構(gòu)。

為解析最新觀測結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)將圖像與模擬太陽表面物理過程的前沿?cái)?shù)值模型進(jìn)行了系統(tǒng)性比較。結(jié)果證實(shí)，這些“條紋結(jié)構(gòu)”揭示了太陽表面微弱但有重要物理效應(yīng)的磁場漲落，其強(qiáng)度變化范圍僅約100高斯（與普通冰箱貼相當(dāng)），卻能導(dǎo)致太陽表面產(chǎn)生數(shù)公里量級(jí)的位移——“威爾遜凹陷”。

研究團(tuán)隊(duì)指出，類似的“條紋結(jié)構(gòu)”在宇宙其他天體（如分子云）中也有觀測記錄，最新發(fā)現(xiàn)為理解宇宙磁場的普遍行為提供了新視角。

鄭瑞生表示：“這一突破不僅深化了我們對太陽磁場精細(xì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，還為破解日冕加熱、太陽風(fēng)起源等太陽物理學(xué)難題提供了新線索。”（記者劉霞）

(責(zé)編：郝孟佳、李昉)