不寻常太阳爆发有助于揭示主导太阳上能量狂暴喷射机制

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2021-06-09

在一次戏剧性的、多阶段的能量爆发中,太阳给出新的线索,可以帮助科学家解决长期以来的谜团,即是什么导致了太阳强大而不可预测的爆发。 揭开这一基本物理学的面纱可以帮助科学家更好地预测导致地球周围空间天气状况。

这次爆炸包含了通常单独发生,三种不同类型的太阳喷发。

在一个事件中所有三种喷发类型都在一起,为科学家提供了某种太阳罗塞塔石碑,使他们能够将对每种类型太阳喷发的了解转化为对其他类型的了解,并发现一种可以解释所有类型太阳喷发的潜在机制。

太阳上爆发通常以三种形式之一出现:日冕物质抛射、喷射或部分爆发。

它们都是能量爆炸性喷发,将能量和粒子投向太空,但它们看起来非常不同。 喷射流爆发时是狭长的太阳物质柱,而冕物质抛射则形成巨大的气泡,在太阳磁场的推动和雕琢下向外扩张。 另一方面,部分喷发从表面开始喷发,但没有产生足够的能量离开太阳,所以大部分物质又落到了太阳表面。 2016年3月12日和13日美国宇航局的太阳动力学观测站和欧洲航天局及美国宇航局的太阳和日光层观测站观察到的喷发中,科学家们看到在太阳表面的一个磁力活跃区域上方有一层热的太阳物质喷出。 该喷射物太大太窄,不可能是日冕物质抛射。

在半小时内,表面上第二个较冷的物质层也开始从同一个地方喷发,但最终它又作为部分喷发落了下来。 看到一个同时具有喷流和日冕物质抛射特征的喷发告诉科学家,它们很可能是由一个单一的机制造成的。

有了这种新的理解,科学家们可以将他们对喷流的了解应用于日冕物质抛射。

该事件还告诉科学家们,部分爆发发生在相同的光谱上,但遇到了一些尚不清楚的限制因素,限制了它们的能量,不允许它们离开太阳。

了解这些事件背后的机制,对于预测一次大型喷发何时可能在地球上造成破坏至关重要。 日冕物质抛射释放出大量的高能带电粒子云和磁场,在太阳系中流动,并可能导致空间天气,即高能粒子和活动的风暴,可能对太空中的宇航员和技术造成危险,在极端情况下,也可能对地球的公用电网造成危险。

通过对这次喷发和此后发现的其他类似喷发进行建模,科学家们希望他们能够找出导致太阳喷发的根本机制并决定其特征。

找到一个触发因素,最终可以让科学家们提前几个小时预测可能威胁到地球和火星的大规模太阳能量喷发,为宇航员和航天器操作员提供足够的时间来采取预防措施。

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