天文学家揭示太阳上方一个神秘的磁力网络

这些发现表明，即使是太阳看似平静的区域也包含着复杂的磁结构。它们还为能量如何在太阳大气中向上传播并促使其加热提供了新线索。

太阳上方隐藏的磁力线网络

Sunrise-III探测到大量细长的磁结构，它们交织成一个大型的磁场网络，位于太阳的一个平静区域上方。这个网络被称为磁毯（磁顶棚），延伸穿过色球层——即位于太阳可见表面之上的太阳大气层。

磁毯的形成是由于集中在太阳表面（光球层）的磁场向外扩散并向上拱入色球层。然而，新的观测揭示，磁毯并非形成一个相对平滑、均匀扩展的结构，而是包含许多狭窄的线状特征。

为了研究这些结构如何形成，研究人员使用了计算机模拟，成功重现了Sunrise-III记录到的图案。结果表明，太阳表面的运动使磁力线发生扭转，从而在大气更高处产生了观测到的复杂结构。

该观测站还研究了太阳边缘（太阳可见边缘）附近的另一个平静区域。在那里，它测量了针状体内部的磁场。针状体是从太阳表面向上延伸的狭窄物质喷流。这些观测揭示了磁场分布如何随着太阳可见边缘上方高度的增加而变化。

为什么太阳的平静区域难以研究

尽管太阳持续活跃，但其表面大部分区域缺乏黑子等显著特征。科学家将这些相对不活跃的区域描述为“平静区域”。它们覆盖了太阳的大部分，因此对于理解我们这颗恒星的行为尤为重要。

然而，平静并不意味着磁场不活跃。这些区域包含的磁场通常比太阳更活跃区域的磁场弱。它们微妙的结构很难测量，尤其是对于地面望远镜而言，因为地球大气的湍流会使精细细节变得模糊。

Sunrise-III的设计旨在克服这一障碍，方法是将一台强大的太阳望远镜携带到大部分大气层之上。

气球载望远镜揭示太阳的新细节

Sunrise-III是一个国际研究项目，围绕一台由高空气球携带的1米口径望远镜构建。在2024年的任务期间，该观测站在平流层漂浮于地球上空约35公里（约22英里）处，那里的大气干扰大大减少。

这一升高的观测位置使望远镜能够对太阳磁场进行极为精细的测量。

气球吊舱携带了由不同国家共同研制的三台科学仪器。其中之一是SCIP（Sunrise色球红外分光偏振仪），这是一台由日本国立天文台（NAOJ）主导研制的近红外仪器。

SCIP旨在连续测量太阳大气不同层次的磁场，从光球层到色球层。这一能力使研究人员能够研究磁结构如何随高度延伸和变化，而不是仅研究单一层次。

太阳大气如何被加热的新线索

通过在平流层进行观测，Sunrise-III为研究人员提供了太阳平静区域上方磁场异常精细的图像。其测量结果表明，色球层包含的磁结构远比简单的扩张磁毯模型所暗示的更为复杂。

理解这些结构可以帮助科学家研究太阳表面附近运动所产生的能量如何被传递到大气更高层。

这一发现是解释磁活动如何促成太阳大气加热（包括从远处看显得平静的区域）的重要一步。