雲南天文台揭示太陽紫外暴形成機製
太陽紫外暴,是太陽界麵區成像光譜儀(yi) 衛星(IRIS)近年最重要的新發現之一,也是太陽觀測的又一前沿問題。記者從(cong) 中國科學院雲(yun) 南天文台了解到,近期該台研究人員在太陽紫外暴理論研究方麵獲得重要進展,證明了太陽高溫紫外暴可形成於(yu) 高密度、低溫的低色球。國際期刊《天文學和天體(ti) 物理學》發表了相關(guan) 成果。
雲(yun) 南天文台研究員倪蕾和博士研究生程冠衝(chong) 等科研人員,運用磁流體(ti) 力學模擬研究了太陽紫外暴的形成機製。結果表明,約為(wei) 2萬(wan) 度以上高溫的太陽紫外暴,可以在高密度、幾千度低溫的低色球中產(chan) 生。撕裂模不穩定性磁重聯引起的小尺度激波等局部壓縮加熱,是熱能產(chan) 生的主要物理機製。在磁場強度高達500高斯的情況下,磁重聯區域產(chan) 生的熱能平均功率密度,可與(yu) 紫外暴產(chan) 生時所釋放能量的平均功率密度相當;當重聯磁場超過900高斯時,即便是在溫度極小的區域附近,也能形成每秒100公裏以上的相應寬譜線輪廓,與(yu) 觀測結果一致。
多波段的觀測結果表明,太陽低層大氣磁重聯,很可能是導致紫外暴產(chan) 生的主要物理機製,倪蕾等人早期的部分電離環境下磁重聯數值模擬研究結果,也證明了這個(ge) 觀點。然而,太陽低層大氣是高度重力分層的,低色球和中高色球的等離子體(ti) 環境差別很大,紫外暴是否能像低溫磁重聯事件的埃勒曼炸彈一樣,產(chan) 生於(yu) 低色球仍然有爭(zheng) 議。
此番研究,引入目前被認為(wei) 最接近真實情況的色球輻射模型,以及隨時間演化的氫和氦的電離度。在高精度的數值模擬中,得以考察到電子-中性粒子碰撞而導致的磁擴散、離子-中性粒子分離而導致的雙極擴散等小尺度物理機製,為(wei) 了解太陽高溫紫外暴形成機製提供了重要理論基礎。
(記者趙漢斌)
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