研究發現微小耀斑或為太陽風來源

【2023年10月15日訊】(記者林達編譯報導)當太陽軌道飛行器(solar orbiter)在太空中快速飛行時,太陽南極附近的大氣層中出現了一個「洞」。它本身並不是一個真正的洞,而是一個日冕洞,即太陽外層大氣中溫度下降的一個點。這些「冷」點發出的光不像太陽其它部分那麼明亮,使其看起來很黑,就像一個深洞。2022年3月,當太陽軌道飛行器觀察這個洞時,其強大的極紫外儀器發現了一些前所未見的東西:洞裡到處爆發著微小耀斑

太陽微小耀斑

這些明亮的等離子體射流每條都有數百公里長,會在20到100秒後消失。太陽能物理學家拉克希米‧普拉迪普‧奇塔(Lakshmi Pradeep Chitta)告訴《自然》(Nature)雜誌,每條射流釋放的能量相當於3,000至4,000個美國家庭一年的用電量。

與科學家們習慣的太陽耀斑相比,這根本不算什麼。最大的太陽噴發類型稱為X級耀斑,其釋放的能量相當於10億顆氫彈,這比「納諾級耀斑」(nanoflare)能量高10億倍。

而新發現的耀斑其能量比納諾級耀斑低1000倍,是X耀斑能量的萬億分之一。因此,8月24日發表在《科學》(Science)雜誌上的這項新研究中,科學家們將其稱為「皮可級耀斑」(picoflare),由於其遍布於日冕洞(coronal hole)之中,研究人員懷疑它們也遍布太陽的其餘部位。

揭開太陽風奧秘

耀斑可以解開太陽最大的秘密之一:它如何產生強大的帶電粒子流和強磁場,不斷地衝擊地球。

當日冕洞或大型太陽耀斑指向地球時,這種被稱為「太陽風」的帶電粒子流就會增強。如此大量的粒子流會阻塞地球上的無線電信號,使電網癱瘓,甚至將衛星推出軌道。

如果說這種太陽風暴有什麼好處的話,唯一的好處就是它會引發美麗的極光,又稱北極光(Northern Lights)。

科學家們希望了解太陽風,以便更好地預測它,讓地球有更多時間為其影響做好準備。皮可級耀斑可能是太陽風的主要來源。每次小噴發都會將充滿磁場的等離子體發射到太空中,而且這類噴發似乎一直在發生著。

近距離觀察太陽

美國宇航局(NASA)帕克太陽探測器(Parker Solar Probe)的最新發現支持了這樣一種觀點,即持續的、以前難以察覺的耀斑可能正在為太陽風提供燃料。研究人員還報告了其它「小規模噴射活動」。

領導太陽軌道飛行器研究的奇塔(Chitta)和馬克斯‧普朗克太陽系研究所的一個團隊告訴Space.com網站:「一般來說,我們觀察到的皮可級耀斑噴流是日冕中最小、能量最弱的噴流類型,以前從未觀察到過。」

太陽處於活躍期

NASA和歐洲航天局(ESA)2020 年發射了太陽軌道飛行器,目標是從源頭研究太陽風。有一天,科學家希望能夠更好地預測由太陽影響而產生的太空氣象。

現在是研究這個問題的好時機,因為太陽的活動正在達到其11年週期的頂峰。太陽上的耀斑、日冕洞和其它強烈的噴發正變得越來越常見。

「總的來說,現在它是一座金礦,」布魯塞爾比利時王家天文台的太陽物理學家安德烈‧朱可夫(Andrei Zhukov)告訴《自然》雜誌,他與太陽軌道飛行器研究團隊合作並共同撰寫了這項新研究。◇#

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