據新華社報道,歐洲航天局的一項新研究發現,太陽上的強烈爆發現象——耀斑是由磁場中一些微弱而快速的擾動引發的,這些微小事件的影響逐漸擴大,最終產生「磁雪崩」,就像雪山中少量積雪的滑動發展成雪崩。
耀斑是太陽上最劇烈的活動事件之一,表現為太陽表面局部區域突然變亮,在短時間內釋放出巨額能量,將等離子體加熱到數千萬度,使帶電粒子加速到接近光速。科學界已經認識到這些能量原本儲藏在磁場中,但還不清楚能量釋放的具體過程。
美歐合作建造的「太陽軌道器」觀測衛星於2024年9月30日對一次大型耀斑事件進行了觀測,探測器攜帶的極紫外成像儀以兩秒的間隔捕捉太陽外層大氣(日冕)相關區域的變化,分辨率達到210千米。結合其他儀器對太陽大氣層不同層次和不同溫度區域的觀察,研究人員得以詳細分析了耀斑爆發之前幾十分鐘到活動高峰期的演變過程。
現有理論認為,耀斑源於磁重聯現象,即磁力線斷裂後重聯、磁場重新分布,磁能在此過程中轉化為粒子動能、熱能和輻射能。分析發現,這次耀斑活動高峰期之前約40分鐘,相關區域中已經出現了與磁重聯有關的線狀結構。這些磁重聯事件起初較為微弱,但發生得非常快,時間尺度最多只有幾秒。
隨着這些微弱擾動的影響逐漸擴散,新出現的磁重聯事件能量越來越高,到達某個臨界點後發生「磁雪崩」,導致耀斑爆發。研究人員說,雪崩式的磁能釋放機制對耀斑的產生發揮着關鍵作用。
太陽耀斑事件如果足夠強大,釋放的高能粒子到達地球後會產生太陽輻射風暴,耀斑伴隨的日冕物質拋射還可能引發地磁暴,干擾在軌的衛星和空間站、地面電力和通信系統等。
相關論文發表在國際期刊《天文和天體物理學》上。
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木羽
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