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太阳表面出现两个日冕洞:覆盖总表面6%到8%

日期:2015-03-25

新浪科技讯 北京时间3月23日消息,据国外媒体报道,美国宇航局发现太阳表面有两个大“洞”。它们都是日冕洞。其中较大的一个位于南极附近,据估计覆盖太阳总表面的6%到8%,这使它成 为科学家几十年中发现的最大极洞之一。另一个较小的日冕洞位于北极,是个狭长区域,覆盖约38亿平方英里,仅占太阳表面的0.16%。

美国宇航局说:“日冕洞是太阳外层大气密度和温度较低的黑暗区域。日冕洞可能是包围地球的太阳粒子的快速太阳风的来源之一。”这些区域的磁场向外延伸,进入太空,而不是迅速回送到太阳表面。在这张照片的非日冕洞区域中,回送到太阳表面的磁场以弧线呈现出来。

照片右下象限明亮的活跃区域是上周产生太阳耀斑的同一区域。这是美国宇航局第二次发现太阳表面有个大洞。太阳2015年开始出现一个神秘事件:它的表面出现一个大洞。这个现象叫日冕洞,发生于南极附近。正如这些惊人照片显示的那样,整个南极出现一个黑色区域。

美国宇航局天空实验室空间站宇航员1973和1974年拍摄的照片最早展示了日冕洞。过去很长时间以来,它们一直出现在我们的视野中,但它们的准确形状总是不断变化。极地日冕洞可能在5年或更长时间内依然是可见的。

日冕洞每次转向地球时,我们都可以测量以高速流的形式从这个洞流出的粒子。这是我们研究太空天气的另一个来源。这个高速流撞进地球磁层时,地球辐射带的带电粒子就会加速。美国宇航局的范-艾伦探测器任务负责研究地球磁层粒子的加速。

美国宇航局太阳动力学天文台太阳大气成像仪(AIA)1月1日拍到这张惊人照片。它显示,太阳南极出现一个黑色的日冕洞。日冕洞是日冕区域。这里的磁场向外延伸,进入太空,而不是回送到太阳表面。

沿着这些磁场移动的粒子可能离开太阳,而不是困在太阳表面附近。那些俘获粒子可能升温,发光。我们可从美国宇航局太阳动力学天文台太阳大气成像仪拍摄的照片中看到这一情景。在日冕区域,粒子离开太阳,发出的光更暗淡。于是,日冕洞看上去是一个十分黑暗的区域。

太阳第24个周期消失时,耀斑数每天都会减少,但日冕洞为需要了解和预测的太空天气提供另一个来源。日冕洞是太阳的典型特征。它们出现在太阳表面的不同地方,而且更加频繁地发生于太阳活动周期的不同时期。

这些洞对我们了解太空天气是非常重要的,因为它们是高速太阳粒子风的来源。这里的太阳风以快于太阳其他区域太阳风约3倍的速度喷射出去。日冕洞的形成原因还不清楚,但它们和磁场升起、远离而未能回送到太阳表面的太阳区域有关。

这 种不断向外流动的物质叫太阳风。通常情况下,它以每秒约250英里(约合400公里)的速度“吹走”。但一个日冕洞出现时,太阳风的速度可能翻一倍,增加 到每秒近500英里(约合800公里)。2014年底,美国宇航局一部最强大的太空望远镜首次聚焦太阳,捕捉到这张惊人照片。

美国宇航局核光谱天文望远镜阵列(NuSTAR) 用高能X射线拍到迄今最敏感的太阳肖像。该任务旨在观测黑洞和太阳系远处的其他天体。美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校核光谱天文望远镜阵列科研组成员同时 又是太阳物理学家的大卫-史密斯说:“核光谱天文望远镜阵列将让我们有机会看到太阳各个部分的独特面貌。这些区域从最深到最高的大气部分等各不相同。”

太 阳科学家约7年前最早想到用核光谱天文望远镜阵列研究太阳。当时,这部太阳望远镜的设计和建造还在进行中。直到2012年,它才发射升空。史密斯联系了核 光谱天文望远镜阵列首席研究院同时又是美国帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院科学家的菲奥娜-哈里森。哈里森再三考虑,最后还是同意了用核光谱天文望远镜阵列 研究太阳的想法。哈里森说:“一开始,我觉得整个想法太疯狂了。”可最后,史密斯说服哈里森,解释了理论家预测的微弱的x射线闪光可能只有用核光谱天文望 远镜阵列才能看见的原因。

太阳很亮,以至于科学家可以用美国宇航局钱德拉X射线天文台等太空望远镜进行观测。但核光谱天文望远镜阵列可在排除探测器受损危险的前提下安全地观测太阳。太阳不和核光谱天文望远镜阵列探测到的高能X射线一样明亮。当然,这取决于太阳大气的温度。

核 光谱天文望远镜阵列拍摄的第一张太阳照片证明这部望远镜可以收集太阳数据。它为科学家了解太阳黑子温度极高而太阳黑暗区域温度较低的原因提供重要线索。将 来的照片甚至可为科学家了解太阳风在太阳周期内慢下来的原因提供更好的数据。史密斯指出,太阳活动将在接下来几年内减少。

新闻来源:http://www.cdstm.cn/viewnews-222650.html