首个日冕“篝火”理论模型提出揭示“篝火”如何被点燃

2021-04-29 09:05:57 来源：科技日报

据欧洲空间局官网和美国《科学》杂志网站27日报道，中国和德国科学家携手，通过计算机数值模拟，提出了日冕“篝火”首个理论模型。该模型不仅揭示了这些“篝火”是如何被点燃的，还表明这些“篝火”可能对高温日冕的形成有重要作用。

去年，欧洲空间局的太阳轨道器飞船携带的极紫外成像仪发现，宁静日冕中存在大量小尺度瞬时增亮现象，这些亮点看起来就像“篝火”，遍布日冕。欧洲科学家经过分析后发现，这些“篝火”出现在太阳表面以上几千公里的地方，此处的气体被加热到几百万摄氏度。

那么，这些“篝火”是如何形成并被点燃的呢?

近日，来自北京大学的博士研究生陈亚杰、田晖教授与德国马普学会科学家携手，通过计算机模拟深入研究了这些“篝火”背后的物理过程，并在此基础上提出了首个日冕“篝火”的理论模型。

该模型认为，这些在日冕中新发现的很小且微弱的现象，是通过名为“分量磁重联”的物理过程所产生。这一过程发生后，磁场中的能量被释放出来，加热了局部日冕大气，形成“篝火”。他们还发现，这些“篝火”释放的能量与日冕加热所需能量相当，表明其对高温日冕的形成可能有重要作用，有助科学家进一步揭示“日冕加热”难题。

陈亚杰解释说，太阳大气的底部温度约为5500℃，但最外层大气日冕却维持百万摄氏度的高温。日冕中的高温是如何产生并维持的?这是困扰太阳物理学界数十年的“日冕加热”难题，也是当代天文和空间科学领域最主要的未解之谜之一。

田晖指出：“2020年以来，国内外新一代太阳观测设备陆续投入或即将投入使用，未来几年里，基于这些设备能够提供的更多高质量观测数据，并结合当前最先进的计算机数值模型，我们对日冕加热这一难题的理解将得到极大提升。”

最新研究得到了国家自然科学基金委等的支持。(记者刘霞)

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太阳日冕的温度大约是其下各层温度的300倍，这一现象的成因长期困扰着科学家。我们都知道太阳耀斑可以引起地球上无线电和磁场干扰，这种太阳表面高能辐射的短暂爆发，是不是也与神秘的日冕加热有关?现在，科学家在用真正的仪器来测量这一现象，观察其物理过程，建立起了理论。无疑，这一工作仍处于早期阶段，但未来会有更多的观测数据来完善理论、验证发现，最终帮助人们更深入了解太阳活动，从而预测太空天气事件、维护地球上的基础设施。

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