太阳磁场模型揭示

作者:柏聿葵

<p>利兹大学和芝加哥大学的新研究揭示了太阳磁场的模型</p><p>由中型(C级)闪光灯引发,长长的磁性灯丝从太阳中爆发,产生了SDO所见过的最佳表演之一(2012年8月31日)</p><p>在极紫外光的304埃波长下观察,灯丝束向外伸展,直到它最终断裂并向左侧移动</p><p>这次火山爆发的一些粒子在9月3日的一次掠夺中击中了地球,产生了一些美丽的极光</p><p>该视频片段涵盖了四个小时的活动</p><p>利兹大学和芝加哥大学的研究人员发现了天体物理磁场(如太阳磁场)产生背后的重要机制</p><p>自18世纪以来,科学家们已经知道太阳在11年的周期中经常在高低太阳活动期间振荡,但是无法完全解释这个周期是如何产生的</p><p>在“信息时代”中,能够理解太阳的磁活动变得越来越重要,因为它的磁场变化导致了“太空天气”现象,包括太阳耀斑和日冕物质抛射</p><p>当这个天气向地球方向前进时,它可能会损坏卫星,危及国际空间站上的宇航员并导致地面停电</p><p>该研究发表在“自然”杂志上,解释了这些大型磁场的周期性如何出现,为大型天体物理学的流体和电磁学数学方程提供了解决方案</p><p>这种被称为发电机的机制建立在20世纪50年代首次提出的减少方程组的解决方案的基础之上,该方程组可以解释常规振荡,但当应用于具有高导电率的物体时似乎会破坏</p><p>该机制考虑了构成太阳的电离气体(称为等离子体)的质量运动的“剪切”效应</p><p>更重要的是,它在与天体物理学相关的极端参数体系中这样做</p><p> “以前,像太阳这样的大型高导体的发电机将被磁场中的小规模波动所淹没</p><p>在这里,我们已经展示了一种涉及剪切流的新机制,它可以抑制这些小规模的变化,揭示出主导的大规模模式,“利兹大学数学学院的Steve Tobias教授表示,该研究的作者</p><p>更重要的是,这种机制可以用来描述其他具有大规模磁场的大型旋转天文体,如星系</p><p>发电机是利用位于利兹大学的高性能计算设备通过模拟开发的</p><p> “事实上花费了50年时间和巨大的超级计算机显示了发电机过程的复杂程度</p><p>”芝加哥大学天文学和天体物理系的Fausto Cattaneo教授说</p><p>自古以来就已知太阳上存在斑点,并在16世纪伽利略发明望远镜后进一步分析</p><p>然而,它们的循环性质,具有高活动时期(许多太阳黑子)和低活动(少量太阳黑子)相互跟随,直到18世纪才被确定</p><p>在20世纪初,人们认识到这些太阳黑子是太阳磁场的结果</p><p>从那以后,人们花了很多精力去理解哪些过程导致了太阳黑子的形成以及它们的循环行为的起源</p><p> S.M.的高磁雷诺数下的剪切驱动的发电机波</p><p> Tobias和F. Cattaneo于2013年5月23日在Nature杂志上发表</p><p>这项工作得到了科学技术设施委员会(STFC)和国家科学基金会赞助的芝加哥大学磁自组织中心的部分支持</p><p> </p><p>出版物:S. M. Tobias和F. Cattaneo,“高磁雷诺数下的剪切驱动的发电机波”,Nature 497,463-465,(2013年5月23日); doi:10.1038 / nature12177来源:利兹大学图片:....