太陽的磁場可能起源於更接近太陽表面的地方 | 路透社
Will Dunham
太陽在2024年2月22日發出了太陽耀斑,這是由NASA的太陽動力學觀測衞星捕捉的圖像。 美國宇航局/SDO/路透社/文件照片 華盛頓,5月22日(路透社)- 太陽的磁場,導致了像本月襲擊地球併產生美麗極光的太陽風暴,可能起源於星球內部比之前認為的更淺的深度,研究人員稱。太陽外部的30%由一個“海洋”組成,其中湧動的氣體向下穿越超過130,000英里(210,000公里)到達太陽表面以下。 該研究將新的理論模型與太陽觀測SOHO航天器的觀測結果進行比較,提供了強有力的證據表明其磁場是在這個海洋的頂部附近生成的 - 而不是在底部附近,長期以來一直被假設在內部不到5%的地方,或者大約20,000英里(32,000公里)。除了提供對太陽動態過程的見解外,研究結果還可能提高預測太陽風暴的能力,並防範潛在對電網、無線電通信和軌道衞星的損害,研究人員表示。
大多數恆星都有磁場,顯然是由它們內部的超熱氣體運動產生的。 太陽不斷變化的磁場驅動太陽表面形成太陽黑子 - 移動的黑暗斑塊 - 並觸發將熾熱帶電粒子噴射到太空中的太陽耀斑。“太陽頂部的5%至10%是一個區域,那裏的風對通過一種迷人的天體物理過程製造豐富磁場非常理想,”蘇格蘭愛丁堡大學的應用和計算數學家、該研究的主要作者傑弗裏·瓦西爾在週三發表在《自然》雜誌上的研究中説。《自然》。這個過程涉及太陽內部超熱離子化的旋轉流模式 - 電荷帶電的氣體等離子體。
太陽如何產生其磁場的精確機制 - 科學家們稱之為太陽動力機 - 一直是理論物理學中尚未解決的問題。這些研究人員認為這些流模式是關鍵。
“如果構成太陽的等離子體完全靜止,我們知道太陽的磁場會隨時間衰減,不久之後,就不會有太陽黑子或其他太陽活動。然而,太陽內的等離子體在運動,而這種運動能夠再生和維持太陽的磁場,”伊利諾伊州西北大學的理論物理學家和研究合著者丹尼爾·勒科安尼説。
太陽磁場以明顯的模式漲落,太陽黑子 - 具有非常大磁場的區域 - 每11年出現並消失一次,使太陽成為“一個巨大的磁鍾”,正如瓦西爾所説。
“但我們尚未找到完整的關於它是如何發生的故事。複雜的相互作用流體運動(在這種情況下,太陽等離子體)最終驅動一個發電機,但我們尚不能解釋細節,”瓦西爾補充道。
意大利多才多藝的伽利略於1612年使用他發明的望遠鏡進行了對太陽黑子的首次詳細觀察。美國天文學家喬治·黑爾在20世紀初確定了太陽黑子具有磁性。
“我們仍在為這些討厭的太陽黑子感到困惑,”瓦西爾説。
本月抵達地球的強烈太陽風引發了天空中明亮的極光,儘管地球的技術基礎設施仍然未受影響。
“偶爾,一羣太陽黑子會爆炸,向地球發射數十億噸熾熱帶電粒子,就像上週發生的那樣,”瓦西爾説。
但研究人員表示,像1859年發生的卡林頓事件那樣的強烈太陽風可能會造成數萬億美元的損失,並使數億人民陷入停電狀態。
“你可以將磁場想象成橡皮筋。太陽表面附近的運動可以拉伸橡皮筋直到它們斷裂。然後斷裂的磁場可以將物質向外發射到太空中,形成所謂的太陽風暴。如果我們倒黴的話,這些風暴可能會朝向地球發射,並對我們的衞星和電網造成重大損害,”萊科安尼特補充道。
通過路透社可持續轉型新聞簡報,瞭解影響公司和政府的最新ESG趨勢。立即在這裏註冊。