美国国家航空航天局的观测发现了有助于加热太阳上“苔藓”根部的物质

何一方88

据美国宇航局（Mara Johnson Groh）：你知道太阳有苔藓吗？由于它与地球上的植物相似，科学家们将太阳大气中一种由等离子体组成的小规模、明亮、片状的结构命名为“苔藓”。这种苔藓于1999年由美国国家航空航天局的TRACE任务首次发现，在磁场条件强的太阳黑子群中心周围开花。它横跨被称为色球层和日冕的两个大气层，隐藏在被称为日冕环的长羽状等离子体绳索下面。



这张来自美国国家航空航天局高分辨率日冕成像仪探测火箭的图像（左）的中心是太阳上一个小规模的片状结构，太阳物理学家称之为“苔藓”。它在太阳黑子群中心附近的太阳大气中形成，那里的磁活动很强。美国国家航空航天局界面区域成像光谱仪（IRIS）任务的一张图像显示了苔藓较冷根部的详细景色（右）。NASA/Bose等人2024

几十年来，科学家们一直在努力了解这个长满苔藓的区域是如何与太阳较低的大气层相连的，以及那里的物质是如何从1万华氏度加热到近100万华氏度的——比下面明亮的表面热100倍。现在，美国国家航空航天局的高分辨率日冕成像仪（Hi-C）探空火箭和美国国家航空宇航局的界面区域成像光谱仪（IRIS）任务使科学家们深入了解了苔藓中的过热机制。

这些仪器的观测结果与复杂的3D模拟相结合，现在已经表明电流可能有助于加热苔藓。整个区域有一堆混乱的磁力线，就像看不见的意大利面条。这种缠结的磁性意大利面条产生电流，可以帮助将材料加热到10000至100万华氏度的大范围温度。苔藓中的这种局部加热似乎是在数百万度的高温日冕中流动的热量之外发生的。这一见解于4月15日发表在《自然天文学》杂志上，可以帮助科学家理解为什么太阳的整个日冕比表面热得多这一更大的问题。

“由于高分辨率的观测和我们先进的数值模拟，我们能够解开过去25年来困扰我们的部分谜团，”作者Souvik Bose说，他是洛克希德·马丁太阳能和天体物理实验室以及位于加州硅谷的美国航空航天局艾姆斯研究中心湾区环境研究所的研究科学家。“然而，这只是拼图的一部分；它并不能解决整个问题。”

为此，还需要更多的观察。一些即将到来：Hi-C计划于本月再次发射，以捕捉太阳耀斑，它还可能与IRIS一起捕捉另一个苔藓区域。然而，为了获得能够完全解决日冕和苔藓如何加热的观测结果，科学家和工程师正在努力开发未来多狭缝太阳探测器（MUSE）任务上的新仪器。

IRIS和TRACE是美国国家航空航天局探索者计划的一部分。