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天文学家观察到一种长期假设的冠状加热机制

<p>2013年10月19日拍摄的这张照片显示了太阳上的灯丝 - 一条相对凉爽的太阳能材料的巨大丝带穿过太阳的大气层,日冕构成灯丝的各个线在这张照片中清晰可辨这张照片被拍摄太阳光学望远镜上的太阳光学望远镜JAXA / NASA的日出太阳天文台研究人员研究了这种灯丝,以了解有关材料在日冕中加热的更多信息</p><p>演讲内容:JAXA / NASA /日出天文学家团队观察到一种长期假设的日冕加热机制海浪被转换成热能现代望远镜和卫星帮助我们测量远处太阳的炽热温度大多数温度遵循一个明确的模式:太阳通过在其核心融合氢气来产生能量,因此核心周围的层通常得到当你向外移动时更冷 - 除了一个例外两个NASA任务刚刚向理解wh迈出了重要的一步日冕 - 太阳的大气层最外层,细小的层 - 比太阳下可见表面的下部光球层温度高出数百倍</p><p>在2015年8月10日发表的“天体物理学杂志”的一篇论文中,研究人员主导日本名古屋大学的Joten Okamoto和日本国家天文台的Patrick Antolin观察了一种长期假设的日冕加热机制,其中磁波被转换成热能过去的论文提出了太阳中的磁波--Alfvénic波浪 - 有足够的能量加热电晕问题是能量如何转化为热量“30多年来,科学家们假设这些波浪如何加热等离子体的机制,”Antolin说道</p><p>“这个过程的一个重要部分被称为共振吸收 - 我们现在首次直接观察到共振吸收“共振吸收是一个复杂的波过程,其中重复ed wave为太阳能材料增加能量,一种被称为等离子体的带电气体,与完全定时重复推动摆动可以使其更高的相同方式谐振吸收具有在材料从一侧到另一侧移动时可以看到的特征为了观察全方位的运动,该团队利用NASA的界面区域成像光谱仪(IRIS)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)/ NASA的日出太阳天文台的观测结果成功识别了该过程的特征</p><p>材料被加热到几乎电晕级温度的特征这些观察告诉研究人员,某种类型的等离子体波被转换成更湍流的运动类型,导致大量的摩擦和电流,加热太阳能材料这是一个模拟太阳能材料线的一个横截面,称为灯丝,在太阳的大气中盘旋</p><p>黄色区域是线本身,其中材料更密集,黑色区域是周围的,密度较小的材料</p><p>特征波动会导致黄色边缘周围的复杂湍流,加热周围的黑色材料</p><p>该模型是在中心的Aterui超级计算机上创建的</p><p>日本国家天文台的计算天体物理学分类:NAOJ / Patrick Antolin研究人员专注于一种称为灯丝的太阳能特征灯丝是由磁场在高压中保持高温的巨大电子管研究人员开发出的计算机模型如何灯丝管内的材料移动,然后用太阳观测卫星寻找这些运动的特征“通过数值模拟,我们证明观察到的特征运动与共振吸收的预期相匹配,”Antolin说这些运动的特征出现在三个尺寸,如果没有severa的团队合作,很难观察l任务Hinode的太阳光学望远镜用于测量从我们的角度看,上下或左右的运动,科学家称之为天空平面的视角共振吸收模型依赖于包含在灯丝管中的等离子体在由磁场引起的称为Alfvénic扭结波的特定波动中移动的事实 细丝中的阿尔弗雷克扭结波可以引起天空中的运动,因此这些波的证据来自于日出的超高分辨率光学望远镜观测更为复杂的是视线观测 - 视线意味着运动在第三维中,朝向和远离我们共振吸收过程可以将Alfvénic扭结波转换为另一个Alfvénic波动</p><p>为了看到这个转换过程,我们需要同时观察天空平面和线的运动</p><p> -sight direction这是IRIS进入的地方IRIS采用称为光谱的特殊数据类型对于IRIS紫外望远镜拍摄的每张图像,它还会产生一个光谱,将图像中的光分解成不同的波长</p><p>分析不同的波长可以为科学家提供还有其他细节,例如材料是朝向还是远离观察者移动,就像一个向你移动的警笛听起来不同于一个移动的声音,li如果它们的光源向观察者移动或远离观察者,那么波可以被拉伸或压缩这种波长的微小变化被称为多普勒效应科学家将他们对多普勒效应的知识与固定灯丝的预期发射结合起来推断出细丝的方式在视线中移动“这是所有三种制度中高分辨率观测的结合 - 时间,空间和光谱 - 使我们能够看到这些以前未解决的现象,”IRIS的任务科学家Adrian Daw说道</p><p>美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心利用日出的天空观测和IRIS的视线观测,研究人员发现了与这种可能的日冕加热机制模型一致的特征波运动</p><p>此外,他们还有还观察到材料与波浪运动一起升温,进一步证实该过程与t中的加热有关太阳大气层“我们会看到长丝线从对冷等离子体敏感的过滤器中消失,并再次出现在过热器中以获得更热的等离子体,”洛克希德马丁太阳能公司和帕洛阿尔托天体物理实验室的IRIS科学负责人Bart De Pontieu说</p><p>加利福尼亚此外,比较两个波动,显示时间延迟,称为相位差</p><p>研究人员的模型预测了这个相位差,从而提供了一些最有力的证据,表明团队正确理解他们的观察结果虽然共振吸收发挥作用在整个过程中的关键作用,它并没有直接引起加热研究人员的模拟表明,变换的波浪运动导致细丝管边缘周围的湍流,加热周围的等离子体似乎共振吸收是一个很好的候选者</p><p>能量转运机制的作用 - 尽管这些观察是在过渡区域而不是在角落中进行的a,研究人员认为,这种机制在日冕中也很常见“现在,如果这种机制在将等离子体加热到日冕温度中起作用,那么这项工作就开始研究了,”De Pontieu说道,随着十几次任务的启动在过去的二十年里,我们对太阳及其与地球和太阳系相互作用的理解比人类历史上任何时候都要好</p><p>太阳物理系统天文台的任务正在共同解决日冕供暖问题和太阳的其他剩余的奥秘</p><p>日本宇宙航空研究开发机构,Hinode任务是日本,美国,英国和欧洲航天机构之间的合作,IRIS是美国宇航局的小型探索者;美国国家航空航天局戈达德为美国宇航局在华盛顿的科学任务理事会管理探险家计划洛克希德·马丁设计了IRIS天文台并负责管理NASA论文的任务:资料来源:

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