NASA揭開太陽神秘“苔蘚”背後的隱藏力量

你知道太陽有“苔蘚”嗎？顯然它不是真的苔蘚，由於它的外貌跟地球上的植物很相似，科學家們將太陽大氣中的一種由等離子體構成的小規模、明亮的斑狀結構命名爲"苔蘚"。這種苔蘚於 1999 年由美國宇航局的 TRACE 任務首次發現，它在太陽黑子羣中心周圍開花，那裡的磁場條件很強。

在這張來自美國宇航局高分辨率日冕成像儀探空火箭的圖像（左）中心，是太陽上一個小規模的斑塊狀結構，太陽物理學家稱之爲"苔蘚"。它形成於太陽大氣的低層，圍繞着磁活動強烈的太陽黑子羣中心。美國國家航空航天局（NASA）界面區域成像光譜儀（IRIS）拍攝的圖像顯示了苔蘚較冷根部的詳細景象（右圖）。圖片來源：NASA/Bose et al 2024

美國國家航空航天局（NASA）的研究揭示了電流和糾纏在一起的磁場是如何將太陽“苔蘚區”的溫度加熱到華氏 1 萬到 100 萬度的，這有助於理解太陽大氣加熱。它橫跨被稱爲色球層和日冕層的兩個大氣層，隱藏在被稱爲日冕環的等離子體羽毛狀長繩下面。

幾十年來，科學家們一直在努力瞭解這個苔蘚區域是如何與太陽的低層大氣層相連的，以及那裡的物質是如何從華氏1萬度被加熱到近華氏100萬度的--比下面明亮的表面高100倍。現在，美國國家航空航天局的高分辨率日冕成像儀（Hi-C）探空火箭和美國國家航空航天局的界面區域成像光譜儀（IRIS）任務所促成的研究，讓科學家們深入瞭解了苔蘚中的超熱機制。

這些儀器的觀測結果與複雜的三維模擬相結合，揭示出電流可能是加熱苔蘚的原因。在整個區域，磁場線雜亂無章，就像看不見的意大利麪條。這些糾纏在一起的磁力線產生的電流可以將物質加熱到華氏 1 萬到 100 萬度的高溫。苔蘚中的這種局部加熱似乎是在來自數百萬度高溫上覆日冕的熱流之外發生的。這一見解發表在4月15日的《自然-天文學》（Nature Astronomy）雜誌上，有助於科學家們理解爲什麼太陽的整個日冕比表面熱得多這一更大的問題。

作者蘇維克-博斯（Souvik Bose）說："得益於高分辨率觀測和我們先進的數值模擬，我們得以解開這個過去四分之一世紀以來一直困擾我們的謎團的一部分。然而，這只是拼圖中的一塊，並不能解決整個問題。"

爲此還需要進行更多的觀察。一些觀測活動即將到來：Hi-C 計劃本月再次發射，以捕捉太陽耀斑，它還可能與 IRIS 一起捕捉另一個苔蘚區。不過，爲了獲得能夠全面解決日冕和苔蘚如何被加熱的觀測結果，科學家和工程師們正在努力開發未來的MUlti-slit太陽探測器（MUSE）任務所搭載的新儀器。

IRIS和TRACE是美國宇航局探索者計劃的一部分。

編譯來源：ScitechDaily