生意社訊
本報訊(記者常麗君)據美國物理學家組織網7月15日(北京時間)報道,最近,美國國家航空航天局(NASA)利用數學技術和對日冕物質拋射的最新研究設計出一種新方法,能更詳細地測定太陽上層大氣(日冕)層的磁場環境。而且新方法更便捷,只要觀察日冕物質拋射時有一個較好的側面角度,就能隨時使用。研究論文將發表在7月20日出版的《天體物理期刊通訊》上。
太陽磁場是整個日光層的骨架,引導著粒子和日冕物質拋射運動的方向。日冕物質拋射有時向著地球,可能會損害我們的衛星,因此理解太陽磁場對研究日冕物質拋射至關重要。NASA戈達德航空中心太陽物理學家納特·戈波斯霍姆解釋說,當物體通過帶電荷的等離子氣體時,它的運動相當于磁場強度,檢測太陽磁場環境,也就相當于檢測日冕物質拋射通過上日冕層時所產生的弓形激波。而在上日冕層,由于大氣層非常稀薄,圍繞日冕物質拋射的標志性激波環很難準確檢測。激波不會停在日冕物質拋射附近,它們會從拋射邊緣逃逸,并隨著日冕物質拋射減慢而逐漸消失。
研究小組利用2008年3月25日觀測到的一次日冕物質拋射事件的數據進行了測算,算出了圍繞日冕物質拋射邊緣擴散的激波環,并確定了太陽的磁場強度。
研究小組表示,根據日冕物質拋射和弓形激波之間的距離(也稱日冕物質拋射曲率半徑),能算出更多關于運動介質的信息,得到激波的速度和形狀,并確定運動介質是水還是其他更粘稠的物質(比如油)。而通過激波的速度可以得到介質的“阿爾文速度”,它限制著激波在等離子體中傳播的速度,決定著產生激波之前,物體通過磁場的最大速度。一旦阿爾文速度已知,就能確定磁場強度。
研究人員表示,結合關于日冕層的其他信息,新方法能獲得粒子密度、溫度、磁場方向等更多數據,有助于將來完整描繪太陽環境圖景。
總編輯圈點
太陽的物態、運動和演變都與磁場密切相關,太陽黑子、耀斑、日珥等活動現象,更是直接受磁場支配。而從2008年至2009年上半年,太陽黑子、耀斑和太陽風暴現象非常稀少,并且11年太陽活動周期末期延長了15個月。這一切都因太陽磁場處于睡眠狀態所致。而要解釋為什么太陽處于“睡眠”之中,就必須了解太陽表面磁場氣體的流動。文中所述的弓形激波新方法,無疑為破解這一謎團增添了新的砝碼。

