视频 | 太阳磁场反转之谜有望破解? 史上最清晰太阳影像曝光



(伦敦12日综合电)欧洲太空总署(ESA)科学家近期正透过观测到的最新影像,研究太阳如何在剧烈风暴期与平静期间循环。这项研究至关重要,因强烈的太阳风暴可能影响卫星通讯,导致地球电网瘫痪。
《ETtoday新闻云》引述BBC报道,新观测影像显示出闪烁发亮的大气层,局部温度高达摄氏一百万度,其间散布着较暗的气体云团,尽管温度低得多,仍达到十万度。ESA科学总监蒙德尔指出,这是人类迄今拍摄到最接近且最详细的太阳影像,将帮助科学家理解这颗赋予地球生命的恒星实际尚如何运作。
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“今日我们首次揭露人类观测到的太阳极区影像”,她表示,“太阳是距离我们最近的恒星,既是生命之源,也是现代太空与地面电力系统的潜在干扰者。因此我们必须理解其运作机制,并学会预测其活动行为。”
观测地球时,太阳因过于明亮而呈现无特征的圆盘状。但透过不同频率与特殊滤镜,科学家能看见其真实样貌。太阳实际上是一颗充满动态流体的球体,表面磁场不断扭转缠绕,在大气层中激发出闪焰与气体环流。正是这些磁场决定太阳何时爆发并向地球喷发粒子。
科学家已知当磁场有序排列时,太阳会进入平静期,此时恒星具有固定的磁北极与磁南极。此阶段的太阳无法产生剧烈爆发,但当磁场重新定向,也就是大约每11年南北极翻转一次时,这些磁场会变得复杂且混乱。在混乱期间,太阳便会释放能量。这些太阳风暴可能损坏通讯卫星与电网,但也会在天空形成绚丽的极光。
伦敦大学学院(UCL)太阳物理学家格林指出,过去难以透过太阳电脑模型预测此类活动,因为缺乏磁场向极区转移的数据。但如今情况已改变,“我们现在掌握了缺失的关键拼图”,她告诉BBC,“太阳极区磁场反转一直是科学界未解的重大问题之一。而“太阳轨道载具”将使我们首度能测量那些真正重要的流体运动,它们会攫取太阳表面的磁场碎片并将其输送至极区。”
最终目标是建立太阳的电脑模型,以预测所谓的“太空天气”。精准预报将使卫星运营商、电力公司及极光观测者能更完善地规划应对强烈太阳风暴。专精太阳风研究的欧文分析太空船数据后表示,“这是太阳物理学的圣杯。‘太阳轨道载具’将帮助我们彻底理解太空天气的基本科学原理。但在我们能可靠识别太阳爆发信号以预测可能袭击地球的喷发前,仍需进行更多研究。”
“太阳轨道载具”还捕捉到太阳不同层化学元素及其运动的新影像。这些影像是透过称为太阳光谱成像仪(SPICE)的仪器拍摄,该仪器测量特定化学元素(氢、碳、氧、氖和镁)在已知温度下释出的特征光频,即“光谱线”。SPICE团队首度追踪这些光谱线来测量太阳物质团块的移动速度,可揭示粒子如何以太阳风形式从太阳抛射而出。
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