科学家解开太阳活动的棘手问题
一种分析太阳磁缠结发展的新方法在关于太阳能如何在释放到太空之前被注入太阳大气，从而导致太空天气事件的长期争论中取得了突破。第一个直接证据表明，场线在出现在太阳可见表面之前就打结了，这对我们预测活动区域行为和太阳内部性质的能力具有重要意义。达勒姆大学数学科学系的 Christopher Prior 博士将在今天的虚拟国家天文学会议 (NAM 2021) 上介绍这项工作。
研究人员普遍认为，太阳活动是由穿过太阳可见表面(称为光球层)的巨大磁绳的不稳定性引起的。然而，关于这些缠结是如何形成的，一直存在争论。两种主要理论都表明，场线线圈从下方的对流区穿过光球层出现，或者拱形场线的脚在表面本身上相互缠绕并形成辫子。这两种机制理论上都可以产生太阳黑子旋转和剧烈的太阳耀斑等效应，但迄今为止，没有直接的观测证据最终支持这两种情况。
来自格拉斯哥大学和INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania的Prior及其同事通过跟踪磁场线与光球相交点处的旋转，提出了一种新的磁场纠缠直接测量方法。对于这两种理论，这种“磁性绕组”应该以不同的方式表现出来。因此，将磁绕组应用于光球层的观测并检查由此产生的模式，可以得出一个确定的答案，哪个理论是正确的。
左图显示了宇航局太阳动力学天文台捕捉到的一系列太阳磁环。右边的图像经过处理，突出了每个循环的边缘，使结构更清晰。图片来源：宇航局戈达德太空飞行中心/SDO。
研究人员通过太阳任务的观测研究了太阳上 10 个活动区域的磁绕组。在每种情况下，结果都与从对流区上升的预扭曲磁场线的出现理论相匹配。
普赖尔解释说：“预扭曲场线的模式与我们最初考虑的观测数据完全匹配，此后发现对于我们迄今为止查看的所有活动区域数据集都是如此。我们预计磁绕组将成为从观测数据解释磁场结构的主要量。”
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