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太阳黑子对的衰变阐明了附近移动磁特征的性质

2024-01-31 09:29:00  来源:激光网原创    

研究太阳黑子的科学家发现了关于太阳黑子衰变中磁性特征的重要线索,这将有助于理解这些神秘磁现象的演变和真正起源。研究结果发布在《天体物理学杂志》上。

了解太阳黑子对于理解太阳周期至关重要,太阳周期是大约11年的周期性变化,它改变了太阳的能量输出以及它向太空发送的耀斑的频率和强度,这些耀斑会对地球上的卫星和电网产生负面影响。

从远处看,太阳黑子看起来相当简单,但太阳黑子是复杂的区域,来自太阳的光被扭曲的磁场困住。它们是温度降低的临时区域,在太阳表面表现为黑点,其中收缩的磁通量抑制了将太阳内部热量带到表面的对流。太阳黑子的大小与地球差不多,它们通常成对出现。

太阳黑子衰变也不太清楚。太阳黑子的中央本影是黑暗的,具有最强的磁场;周围的半影可能围绕着多个太阳黑子,更亮,并且由称为半影丝的细长区域组成。

成熟的太阳黑子被颗粒状对流区域包围,这些区域可以形成称为护城河细胞的超级颗粒,主要是非磁性环形区域。护城河单元延伸到太阳黑子半影边界之外1000万至2000万米。

护城河单元内是护城河流,这是一种缓慢的、径向向外的等离子体流,远离太阳中心,即远离太阳黑子。然后,在这些运动中,有小的、移动的磁特征,它们从太阳黑子迁移出去,并依赖于太阳黑子半影中的磁场。

2022年,中国科学家对两个相邻的太阳黑子进行了为期7天的观测,数据由太阳动力学天文台上的日震和磁成像仪采集,重点研究了两个太阳黑子的磁通量衰减与MMF传输磁通量之间的关系。

在前五天,太阳黑子每天逆时针旋转约13度,然后旋转停止。通过太阳强度相对于太阳安静区域平均值的变化来确定本影和半影的边界,他们观察了等离子体的水平速度场,这反过来又给出了MMFs磁通量的估计值。

这对太阳黑子各自以大约1500万公里的速度衰变2每天,面积与南极洲差不多。相应地,通过太阳黑子的磁通量的减少率为1020量级麦克斯韦每天,其中麦克斯韦是磁通量的单位,等于每cm2一个高斯.。

其中,MMFs,即从太阳黑子径向流出的小尺度磁体积,从地球上看,其大小约为2角秒,每秒移动约400米。

衰变太阳黑子的磁通量损失与MMF之间的关系仍然是个谜。但这里测量的定量参数确定“移动磁特征的形成取决于半影磁场,”杨鹏和薛志克通过电子邮件说,他们分别来自中国科学院云南天文台和中国科学院大学。

“我们的研究结果表明,在无半影区域也会产生大量的MMF,并且与半影周围的垂直MMF相比,该区域的垂直MMFs大大增加,这与颗粒中的裸本影密切相关。

这些观测表明,那些具有垂直磁场的MMF与太阳黑子的解体密切相关,来自两个太阳黑子间隙区域的大多数MMF可能直接来自太阳黑子本影。

“这些结果为MMF的真正起源提供了可能的线索,”Peng和Xue说。

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