太阳轨道飞行器揭示太阳燃烧之谜

ESA 的太阳轨道飞行器可能在解开 80 年来太阳外层大气为何如此炎热的谜团方面又迈出了一步。

2022 年 3 月 3 日，在太阳轨道飞行器执行名义任务仅几个月后，该航天器的极紫外成像仪 (EUI) 返回的数据首次显示一种称为重联的磁现象在微小尺度上持续发生。

当时，航天器大约在地球和太阳之间。这使得能够与NASA的太阳动力学天文台 (SDO) 和界面区域成像光谱仪 (IRIS) 任务进行协调观测。然后在分析过程中合并了来自三个任务的数据。

当磁场将自身变为更稳定的配置时，就会发生磁重联。它是被称为等离子体的过热气体中的一种基本能量释放机制，被认为是为大规模太阳喷发提供动力的主要机制。这使得它成为太空天气的直接原因，也是太阳外层大气神秘加热的主要候选者。

自 1940 年代以来，人们就知道太阳的外层大气(称为日冕)比太阳表面要热得多。虽然表面在 5,500°C 左右发光，但日冕是大约 200 万°C 的稀薄气体。从那以后，太阳如何向大气中注入能量以将其加热到如此高的温度一直是一个主要难题。

过去，磁重联通常出现在大规模的爆炸现象中。然而，新结果呈现了对日冕中持续小规模(约 390 公里)重新连接的超高分辨率观测。与通常与重新连接相关的突然爆炸性能量释放相比，这些被揭示为一个长期存在的“温和”序列。

2022 年 3 月 3 日，事件持续了一个小时。磁场强度降至零的磁场点(称为零点)周围的温度自身维持在 1000 万°C 左右，并产生以离散“斑点”形式出现的物质流出以大约 80 公里/秒的速度离开零点。

除了这不断的流出之外，围绕着这个零点也发生了爆炸性的一幕，持续了四分钟。

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