每秒100公里向地球撲來,儘管看起來很像玻璃,但科學家始終不知其形成

天文 地球 宇宙 NASA 宇宙印象 2017-06-27

每秒100公里向地球撲來,儘管看起來很像玻璃,但科學家始終不知其形成

宇宙印象 深度科普欄目第457期 每時每刻,太陽表面都會噴射出數以億計的物質,速度高達每秒100公里,路程長達6000英里,直至毀滅。這些物質呈針狀結構,儘管看起來很像玻璃,但科學家們不知道它們是如何形成的。如今,一個計算機模擬首次展現了針狀物是如何形成的,幫助科學家們瞭解針狀物是如何從太陽表面分離,並高速前行的。研究基於NASA的太陽過渡層成像光譜儀衛星(IRIS)以及瑞典的太陽望遠鏡的高頻觀測,探測器和望遠鏡指向太陽大氣層的下層,也被稱為過渡層,也就是針狀物形成的地方。

NASA科學家利用了許多觀測設備的數字模型,並將觀測數據與模型對比來改善模型。對於想要了解太陽物質及能量是如何從太陽脫離的科學家來說,觀測針狀物一直是一個難題。針狀物轉瞬即逝,從形成到毀滅僅持續5到10分鐘。這些纖細的結構難以從地球上直接研究,因為大氣層會影響望遠鏡的視線。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。

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科學家們近十年來都在研究顆粒模型,屢次嘗試研製出能產生針狀物的情況。早前的版本研製出了過渡層,但科學家們總覺得還有所缺漏,因為他們沒有真正在模擬中直接看到針狀物出現。隨後,科學家們認識到,關鍵之處在於中性粒子。由地球電離層引起,也就是中性粒子和帶電粒子發生反應的上層大氣。

研究者們知道,太陽的較冷層,也就是過渡層,帶電粒子並不多。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。一些粒子是中性粒子,而中性粒子所經歷的過程與帶電粒子不同。早前的模型中,科學家們都以完全電離的等離子氣體為基礎研究,以簡化問題。而在其中考慮必要的中性粒子所需的計算時間非常長。

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有了新的模型,模擬結果終於能與IRIS、及瑞典太陽望遠鏡的觀測結果相吻合。針狀物是自然且頻繁地出現的,科學家們更新了模型後發現,太陽大氣層中其他的能量轉化過程。科學家們發現,這個過程會產生阿爾芬波,一種高能磁波,科學家們認為這是加熱太陽大氣層並引起太陽風的關鍵。不論如何,這項研究也是瞭解太陽大氣層能量化過程中取得的重大進步,為今後的研究奠定了基調。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。

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