淌若咱们在日全食期间不雅察太阳,会发现太阳周围有一圈晕状结构,这是太阳大气最外层的日冕,其中的磁场永恒以来难以测量。近日,北京大学太阳物理瞎想团队历时8个月,画图出114幅日冕磁场漫步图,就像为日冕拍摄了一部握续演化的“大片”,第一次明显展示了日冕磁场在数月的时辰里如何变化,联系恶果发表在海外期刊《科学》上。
太阳的结构包括里面和大气。太阳大气从内到外分为光球、色球和日冕几个头绪。日冕是太阳大气温度最高部分,达到百万摄氏度;天然它很冷落,却具有复杂磁场。太阳上发生的许多风景,如壮不雅的太阳爆发,齐源于日冕磁场中储存能量的开释。这些太阳爆发风景不仅为地球带来美丽极光,同期也会遏止东说念主类航天和导航通讯等高手艺动作。因此,对日冕磁场的测量一直是太阳物理进击的瞎想场所,亦然一项要紧挑战。频年来,随脱手艺跳动和新式仪器参加使用,科学家正逐步揭开日冕磁场的微妙面纱。
北条麻妃太阳磁场的测量最早通过“塞曼效应”结束。塞曼效应是一种物理风景,这种效应使一条谱线在磁场平分裂成多条波长不同的谱线,通过测量波长差距就不错取得磁场的信息。恒久以来,科学家通过这种措施对太阳光球的磁场进行了深切瞎想。联系词,日冕磁场较弱,相应的波长差距很小,要测量它需要聪惠度和精度很高的仪器。不久前,左右位于好意思国夏威夷的丹尼尔·井上太阳千里镜,科学家得胜捕捉到日冕中幽微的塞曼效应信号,并画图出一个小限度内的日冕磁场漫步图。此外,射电不雅测亦然获取日冕磁场信息的进击技能。借助大地射电千里镜阵列不雅测,科学家冒失对太阳上部分区域(如耀斑发生的区域)进行较为准确的日冕磁场会诊,从而监测这些区域的磁场变化。
左右以上措施得到的时常仅仅一个很小区域内的磁场信息,何况是稀疏不雅测。关于太阳物理瞎想来说,取得日冕全局性磁场并对其进行惯例测量相称进击。日冕中存在许多波动,如同借助地震波冒失取得地球里面的信息,通过分析日冕中的波动,东说念主们也能得到包括磁场在内的日冕物感性质,这种措施被称为“冕震措施”。
2020年,由北京大学和好意思国国度大气瞎想中心领衔的一支科研团队发展了二维冕震措施,并将其得胜应用到日冕多通说念偏振仪所不雅测的无数性波动中。以前的冕震措施只可取得磁场的一个值或者一条线上的漫步,新的二维冕震措施冒失取得磁场在一个面上的漫步。左右这一措施,该团队初次画图出日冕全局性磁场的二维漫步图,结束了基于冕震措施测量日冕磁场从“点”“线”到“面”的飞跃,为结束日冕磁场的惯例监测奠定了基础。
近日,北京大学太阳物理瞎想团队在日冕磁场测量方面再次取得进击龙套。该团队领衔的海外协作瞎想小组左右升级版的日冕多通说念偏振仪,结束为期8个月的日冕磁场演化不雅测。升级后的仪器有更高的差别率、能进行更踏实的不雅测并取得质地更高的不雅测数据。左右这些数据,并权衡进一步优化的二维冕震措施,团队不仅得到了114幅笼罩太阳不同经纬度的日冕磁场图,还展示了日冕磁场随太阳自转的变化,在海外上起先初步结束了日冕磁场的常态化不雅测,为融会太阳磁场的演化卓绝对日球层空间环境的影响提供了可贵数据。
从夙昔险些莫得测量限度,到偶尔冒失测量,再到初步结束常态化测量,对日冕磁场的测量进展为太阳物理学带来前所未有的发展机遇。跟着众人新一代太阳千里镜参加使用,日冕磁场测量正迈入一个全新时间。将来,东说念主们将常态化获取愈加预防、准确的日冕三维磁场信息。这不仅有助于揭示高温日冕产生的机制和日球层磁场结构,还将在太阳爆发的预告中发扬关键作用,匡助东说念主们更好支吾太阳动作对地球空间环境和东说念主类社会的影响。
(作家单元:北京大学地球与空间科学学院)
《 东说念主民日报 》( 2024年10月30日 15 版)正太 男同