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天文學家終於揭開太陽日冕磁場，而且大小至少有4個太陽半徑！

來源：博科園

發布時間：2021-08-10

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天文學家一直在努力研究太陽的日冕，日冕是太陽最外層的大氣，可以擴展到星際空間。這種從(cong) 太陽表麵輻射的帶電粒子流被稱為(wei) 太陽風，並擴展到充滿整個(ge) 太陽係。日冕性質是太陽複雜磁場的結果，磁場在太陽內(nei) 部產(chan) 生並向外延伸。現在天文學家在《天體(ti) 物理學》期刊上發表了一項新研究，利用日全食觀測來測量日冕磁場的形狀。

空間分辨率比以往任何時候都要高，麵積也比以往任何時候都大。日全食期間最容易看到日冕，當時月球正好位於(yu) 地球和太陽之間，擋住了太陽明亮的表麵。近幾十年來的重大技術進步，已將大部分重點轉移到地麵無法探測到的波長天基觀測上，或轉移到大型地麵望遠鏡上，如毛伊島上的丹尼爾·K·井上太陽望遠鏡。盡管取得了這些進展，但日冕的某些方麵隻能在日全食期間進行研究。這就是為(wei) 什麽(me) 日冕研究專(zhuan) 家沙迪亞(ya) ·哈巴爾(Shadia Habbal)20多年來：

一直帶領一群日食追逐者在日食期間進行科學觀測的原因。所謂的“太陽風夏爾巴人”環遊全球追逐日全食，用飛機、直升機、汽車甚至馬匹運送敏感的科學儀(yi) 器到達最佳位置。這些日食觀測在揭開定義(yi) 日冕的物理過程一些秘密方麵取得了突破性進展。日全食觀測日冕已經有一個(ge) 多世紀的曆史了，但在此之前，日食圖像從(cong) 未被用來量化其磁場結構。研究人員通過將現代圖像處理技術應用於(yu) 日食數據，將有可能提取更多的信息。

使用一種自動追蹤方法，追蹤了日冕中磁力線的分布模式，該方法適用於(yu) 過去20年中14次日食期間拍攝的日冕圖像。這一數據為(wei) 研究太陽兩(liang) 個(ge) 11年磁周期中日冕的變化提供了機會(hui) 。研究發現，日冕磁力線圖案是高度結構化的，從(cong) 尺寸尺度上可以看到的結構，一直到用於(yu) 觀測的相機的分辨率極限，同時還看到模式隨著時間的推移而變化。為(wei) 了量化這些變化，研究人員測量了相對於(yu) 太陽表麵的磁場角度。

在太陽活動最少的時期，日冕場幾乎直接從(cong) 赤道和兩(liang) 極附近的太陽發出，而在中緯度則以不同的角度發出。另一方麵，在太陽活動高峰期，日冕磁場的組織性要差得多，而且更具輻射性。知道太陽周期會(hui) 有變化，但從(cong) 未預料到日冕磁場會(hui) 有多大的延伸和結構。未來的模型將不得不解釋這些特征，以便完全理解日冕磁場。這些結果挑戰了當前日冕建模中使用的假設，這些假設通常假設日冕磁場的徑向半徑超過2.5個(ge) 太陽半徑。

相反，新研究發現，日冕場通常是非徑向的，至少有4個(ge) 太陽半徑。這項研究對太陽研究的其他領域有進一步影響，包括太陽風的形成，太陽風影響地球磁場，並可能對地麵產(chan) 生影響，如停電。這些結果對太陽風的形成特別有用，它表明，關(guan) 於(yu) 如何對太陽風的形成進行建模的主導思想並不完整，因此我們(men) 預測和防禦空間天氣的能力可以提高。研究團隊已經在計劃下一次日食探險，下一次定於(yu) 今年12月在南美進行。