美国宇航局航天器观察磁力重联动作

作者:沈妲

<p>通过结合美国宇航局太阳动力学天文台和鲁汶拉玛蒂高能太阳光谱成像仪的数据,科学家们能够创建一个全面的磁重联视图</p><p>2011年8月17日,太阳发出太阳耀斑,并将科学家们视为最全面的移动磁场的复杂配置 - 一个称为磁重联的过程 - 为其提供动力图片来源:美国宇航局戈达德两个美国宇航局的太空船提供了最全面的电影,这是一个神秘的过程,是太阳爆炸的核心:磁重联当磁场线聚集在一起,分裂然后交换伙伴,攫取到新的位置并释放出一股磁能时,就会发生磁重联</p><p>这个过程位于太阳大爆炸的核心,如太阳耀斑和日冕物质抛射,它可以将太阳系中的辐射和粒子投射到科学家身上这个过程使他们可以提前预警这样的空间天气会影响地球附近的卫星并干扰无线电通信它之所以如此难以研究的一个原因是磁性重新连接无法直接见证,因为磁场是不可见的科学家们结合使用计算机建模和围绕磁重联事件的少量观察结果,试图了解正在发生的事情“社区仍在试图了解磁性重新连接是如何引起耀斑的,”大学的太阳科学家杨素说</p><p>格拉茨在奥地利“我们有很多证据,但图片还没有完整”现在苏增加了一个新的视觉证据当搜索美国宇航局的SDO(太阳动力学天文台的简称)的观察时,苏看到了一些特别困难的东西从数据中提取:直接拍摄磁性重新连接的图像,因为它发生在太阳苏和他的同事代表2013年7月14日在自然物理学中对这些结果进行了分析虽然之前已经看到了一些重新连接的诱人图像,但本文展示了第一个可用于约束和改善太阳磁性基本过程模型的全面数据集</p><p>场线本身确实是看不见的,但是它们自然地迫使带电粒子 - 构成太阳的称为等离子体的材料 - 沿着它们的长度走向太空望远镜可以看到材料看起来像一条明亮的线条在太阳的大气层中循环和电弧映射出磁场线的存在看一系列图像,苏看到两束场线相互移动,短暂相遇,形成似乎是“X”的东西,然后用一套拍摄分开线条及其伴随的粒子跳入太空,一组落回到太阳上“通常很难从这些图像中分辨三维中真正发生的事情,因为这些照片本身就是二维的,“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的太阳能科学家戈登霍尔曼说,他也是论文的作者”但如果你看起来足够长并比较其他乐器的数据,你可以为正在发生的事情提供一个很好的案例“来自两个NASA航天器的数据重叠证实了太阳上的磁重新连接,重新调整位于太空天气核心的磁场的过程来自SDO的蓝绿色图像显示太阳大气中磁场线的形状RHESSI的数据是橙色图片来源:NASA / SDO / RHESSI / Goddard为了证实他们看到的是科学家转向第二个NASA太空船,Reuven Ramaty高能太阳能光谱成像仪,被称为RHESSI RHESSI的光谱图是一种数据,可以显示太阳上任何特定事件中存在异常热物质的地方RHESSI显示上面形成的太阳能材料的热袋和b通过结合SDO和RHESSI数据,科学家们能够描述他们所看到的过程,在很大程度上证实了以前的模型和理论,同时揭示了新的三维方面</p><p>过程在太阳表面下方,带电材料,等离子体正在流动磁环从这个流动中出现,并设置正磁极区域,位于负极旁边</p><p>环路在太阳上从一个极性到另一个极性 当太阳的材料继续在地表下流动时,正极和负极相互滑过 - 与地球上的构造板块滑过彼此不一样 - 尽管在太阳下,当然,材料是热气体,而不是硬岩这导致上面的弧形生长,侧向扭曲并变得更加不稳定这种滑动或剪切的行为将更多的能量投入到系统中,盘绕并等待弹簧,就像在松开之前扭曲橡皮筋最终磁性弧形中的场线向内弯曲,触摸和重新连接,同时在能量释放时​​发出明亮的闪光,将辐射和高能粒子发射到太空中当太阳上的磁场线聚集在一起时,它们可以重新调整成新的配置过程,被称为磁重联,可以产生巨大的能量,为太阳的大气层提供巨大的爆炸</p><p>图片来源:美国宇航局戈达德在SDO电影中,灯光照亮了街机随着重新连接过程沿着它们的长度级联,明亮的环路从每侧倾斜到重新连接区域当磁场线重新配置时,新的环路向下弹出,而等离子体绳索向上分离并向上涌动在某些情况下,绳索达到逃离速度并变成日冕物质抛射,将数十亿吨物质输送到太空“这是我们第一次看到这个过程的整个详细结构,因为SDO的高质量数据,”苏说“它支持重新连接的全貌,有视觉证据“苏说,通过这些图像,他们可以估计磁场重新连接的速度,以及有多少材料进入过程以及出现多少这样的信息可以是插入磁性重新连接模型,以帮助完善有关过程的理论科学家希望更多地了解磁性重新连接,而不仅仅是因为它对太阳的影响,但是因为它是一个普遍的过程,它发生在地球附近,它的磁环境,磁层,以及到处都是恒星因为在太阳下看到这个过程是如此困难,而且这也是一个难以重新创造和研究的过程</p><p>实验室,研究人员计划仔细研究太空中的磁性重新连接更详细地研究磁性重新连接美国宇航局将在2014年底启动磁层多尺度(MMS)任务彩信由四个航天器组成,将通过磁重联事件它们发生在地球的磁层中通过携带多个航天器 - SDO,RHESSI,MMS和其他 - 来解决这个问题,科学家将能够更好地了解我们在地球上遇到的太空天气的开始这些结果是在一个联合下获得的欧洲委员会和美国国家航空航天局的研究项目称为HESPE,欧洲高能太阳物理数据的简称出版物:Yang Su,et al,“Imaging c太阳耀斑中的正磁场重新连接,“自然物理学(2013); doi:101038 / nphys2675消息来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心Karen C Fox; NASA图片:....