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宇宙印象 深度科普栏目第457期 每时每刻,太阳表面都会喷射出数以亿计的物质,速度高达每秒100公里,路程长达6000英里,直至毁灭。这些物质呈针状结构,尽管看起来很像玻璃,但科学家们不知道它们是如何形成的。如今,一个计算机模拟首次展现了针状物是如何形成的,帮助科学家们了解针状物是如何从太阳表面分离,并高速前行的。研究基于NASA的太阳过渡层成像光谱仪卫星(IRIS)以及瑞典的太阳望远镜的高频观测,探测器和望远镜指向太阳大气层的下层,也被称为过渡层,也就是针状物形成的地方。
NASA科学家利用了许多观测设备的数字模型,并将观测数据与模型对比来改善模型。对于想要了解太阳物质及能量是如何从太阳脱离的科学家来说,观测针状物一直是一个难题。针状物转瞬即逝,从形成到毁灭仅持续5到10分钟。这些纤细的结构难以从地球上直接研究,因为大气层会影响望远镜的视线。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。
科学家们近十年来都在研究颗粒模型,屡次尝试研制出能产生针状物的情况。早前的版本研制出了过渡层,但科学家们总觉得还有所缺漏,因为他们没有真正在模拟中直接看到针状物出现。随后,科学家们认识到,关键之处在于中性粒子。由地球电离层引起,也就是中性粒子和带电粒子发生反应的上层大气。
研究者们知道,太阳的较冷层,也就是过渡层,带电粒子并不多。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。一些粒子是中性粒子,而中性粒子所经历的过程与带电粒子不同。早前的模型中,科学家们都以完全电离的等离子气体为基础研究,以简化问题。而在其中考虑必要的中性粒子所需的计算时间非常长。
有了新的模型,模拟结果终于能与IRIS、及瑞典太阳望远镜的观测结果相吻合。针状物是自然且频繁地出现的,科学家们更新了模型后发现,太阳大气层中其他的能量转化过程。科学家们发现,这个过程会产生阿尔芬波,一种高能磁波,科学家们认为这是加热太阳大气层并引起太阳风的关键。不论如何,这项研究也是了解太阳大气层能量化过程中取得的重大进步,为今后的研究奠定了基调。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。 |
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