通过跨学科的合作与交流,我们能够突破传统思维的边界,开拓新的研究领域。

——院长致词

首页 > 科学研究 > 前沿信息

迄今最清晰的太阳图像揭示"微小条纹"驱动巨型空间风暴

本站发布时间:2025-06-26 19:27:31
注:部分名称可能翻译不全,如有问题可联系15163559288@163.com

这些被称为条状纹路的条纹,在太阳对流细胞(即米粒组织)的壁面上可见,是幕状磁场片层的结果,这些磁场如同风中飘舞的织物般波动移动。当来自高温米粒组织壁面的光线穿过这些磁“幕布”时,相互作用产生明暗交替的图案,描绘出下方磁场的细微变化。若磁幕中磁场强度弱于周围环境则呈现暗色,若相对较强则呈现亮色。

“本研究首次以前所未有的约20公里空间分辨率(相当于曼哈顿岛的长度)探究太阳表面的精细结构,”该研究第一作者、美国国家太阳天文台(NSO)科学家David Kuridze博士表示,“这些条状纹路是精细尺度磁场变化的指纹。”

该发现超出预期,仅因井上建太阳望远镜(Inouye Solar Telescope)的突破性能力才得以实现。团队使用该望远镜的可见光宽带成像仪(VBI)在G波段(特定可见光谱段,因能突显强磁活动区域而对太阳研究特别有效)进行观测,使太阳黑子及研究中发现的精细结构更易辨识。该装置使研究人员能以优于0.03角秒(相当于太阳表面约20公里)的惊人空间分辨率观测太阳光球层,这是太阳天文学有史以来的最高分辨率。为解读观测结果,团队将图像与模拟太阳表面物理过程的尖端数值模拟进行了比对。

研究证实这些条纹是微妙而强大的磁场波动特征——幅度仅几百高斯(相当于典型冰箱磁铁的强度),此类波动改变等离子体密度与不透明度,使可见表面位移仅数公里。这种被称为威尔逊凹陷的位移,唯有借助全球最大的美国国家科学基金会井上建太阳望远镜4米主镜的独特分辨能力才可探测到。

“磁性是宇宙中的基本现象,类似磁致条纹在更遥远的天体(如分子云)中亦有观测,”NSO科学家、研究合著者Han Uitenbroek博士阐述,“井上望远镜的高分辨率结合数值模拟,使我们能更精准描述广义天体物理背景下磁场的行为特征。”

研究太阳表面的磁结构对理解日冕层最剧烈的能量事件(如耀斑、爆发和日冕物质抛射)至关重要,进而提升空间天气预报能力。此发现不仅深化了对该结构的理解,更为探究其他天体物理环境中的磁结构——以及曾被认为无法从地球实现的小尺度研究——开启了新途径。

“这只是井上望远镜诸多首创成果之一,展现了其持续推动太阳研究前沿的能力,”NSO井上建太阳望远镜副主任David Boboltz博士强调,“它也突显了井上望远镜在理解小尺度物理机制中的关键作用,这些机制驱动着影响地球日益技术化社会的空间天气事件。”

本研究论文《分辨率达0.03角秒的条带状太阳光球层观测》已发表于《天体物理学杂志通讯》

Story Source:

Materialsprovided byAssociation of Universities for Research in Astronomy (AURA).Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

David Kuridze, Friedrich Wöger, Han Uitenbroek, Matthias Rempel, Alexandra Tritschler, Thomas Rimmele, Catherine Fischer, Oskar Steiner.The Striated Solar Photosphere Observed at 0".03 Resolution.The Astrophysical Journal Letters, 2025; 985 (1): L23 DOI:10.3847/2041-8213/add470

排行榜

备案号:京ICP备2023036195号-1

地址:北京市丰台区南三环西路16号2号楼

地址:山东省济南市历城区唐冶绿地汇中心36号楼

电话: 400-635-0567

北前院微信公众号