科学家发现了太阳磁场的可能起源，但并不在他们认为的地方

汪雨甘捍

一圈圈等离子体沿着磁力线从太阳上盘旋而出。（图片来源：Eduardo Schaberger Poupeau）

据美国生活科学网站（本·特纳）：科学家们已经发现了太阳磁场的可能起源，但它并不是他们想象的那样。

这一发现是通过复杂的计算机模拟得出的，表明太阳磁场是由太阳表面最外层等离子体的不稳定性引起的，而不是像研究人员之前认为的那样来自恒星内部深处。

如果这些发现是正确的，他们的发现可能会让科学家有更好的机会预测太阳耀斑和风暴，这些耀斑和风暴可能会导致停电，削弱互联网，甚至使卫星坠落地球。研究人员在5月22日发表在《自然》杂志上的一项研究中透露了他们的发现。

“我认为这个结果可能有争议，”合著者、麻省理工学院的研究科学家基顿·伯恩斯在一份声明中说。“社区的大多数人都专注于在太阳深处寻找发电机的活动。现在我们正在证明，有一种不同的机制似乎更符合观测结果。”

太阳是一个巨大的等离子体球，其带电离子旋转产生强大的磁场。这个被称为“对流区”的翻腾、流动的等离子体区域包括太阳半径的前三分之一，从表面延伸到表面下约124000英里（200000公里）。

磁力线不能相互交叉，因此有时这些场在突然断裂之前会打结——这反过来又会向太空发射被称为太阳耀斑的辐射爆发或被称为日冕物质抛射（CME）的巨大太阳物质羽流。一旦发射，日冕物质抛射以每小时数百万英里的速度传播，将太阳风中的带电粒子扫过，形成一个巨大的组合波阵面，如果指向地球，可以在我们的星球上引发地磁风暴。

但研究人员并不确定太阳大部分磁性的确切来源。此前，科学家们曾试图使用3D计算机模拟来绘制等离子体的流动图，但这些模型往往过于简单。

伯恩斯说：“这些模拟需要在国家超级计算设施上运行数百万小时，但它们产生的湍流仍然远不如实际的太阳。”。

在这项新的研究中，研究人员转而使用来自日震学领域的数据，该领域利用对太阳外表面波纹振动的观测来推断内部结构。

研究人员使用这些表面振动的算法创建了他们的模型，结果表明，穿过太阳表面顶部5%至10%的等离子体流的变化与从外部看到的磁场最为匹配。当他们将太阳深层可能产生的影响添加到模拟中时，画面变得更加模糊——不再与太阳观测到的磁场配对。

Burns说：“我们在看太阳时看到的特征，比如许多人在最近的日食中看到的日冕、太阳黑子和太阳耀斑，都与太阳的磁场有关。”。“我们表明，远离深层的太阳表面附近的孤立扰动可以随着时间的推移而增长，从而有可能产生我们所看到的磁结构。”

通过进一步开发他们的模型，研究人员希望更好地理解并最终预测太阳风暴。太阳活动在大约11年的周期内上升和下降，强烈的太阳耀斑和CME更有可能发生在被称为太阳极大期的高峰期。科学家认为，我们可能已经进入了当前周期的太阳极大期，这一时期可能比最初预测的更强烈

活动的增加导致高能等离子体和X射线爆发冲击地球磁场，导致星链卫星坠落，引发无线电停电，并导致南至宾夕法尼亚州、爱荷华州和俄勒冈州的极光。