黑子增强了等离子波

黑子增强了等离子波

天文学家已经证明,由于在斑点上形成了声共振器,当从恒星币表面移动时,太阳色球层Plasma中的波会放大。由于色球层边缘的高温梯度,形成了合适的共振条件。研究结果可能有助于了解太阳物理学的主要奥秘-新冠状病毒升温的机理。

太阳的气氛由三个主要部分组成。最重要的是光球,即可见辐射形成的区域,眼睛将其视为照明设备的大小。在它上面的是色球层,其中出现了许多活跃的过程,例如尖刺和突起。最重要的是日冕-最稀疏,但同时也是太阳最热的外壳。

太阳物理学最重要的谜团是日冕的高温,科学家半个多世纪都找不到答案。目前,已经提出了两个主要的竞争假设来解释这种现象:大量的小耀斑和Plasma中的磁流体动力学波。为了确认第一个想法,需要进行实验记录,这只能通过具有高时空分辨率的观测来实现,第二个目的是找出合适的波增益的机制。

提议的放大方式之一与相对于黑暗区域发生在光球中的黑子有关。该理论表明,声谐振器可以在其上方形成。众所周知,在斑点本身中,物质的温度低于周围环境的温度,这是由于强大的磁场抑制了对流,从而使更热的Plasma从恒星币的肠腔中升起。这些场影响高出斑点的Plasma,直至新冠状病毒的最边缘。

由贝尔法斯特英国大学的戴维·杰斯(David Jess)领导的一组天文学家已经证实了适合发生条件共振的太阳黑子的形成。观测和数值模拟表明,色球层边缘的尖锐温度梯度会产生部分透明的波表面。结果,波动可以从中反复反映出来,在此过程中增加。

科学家利用各个元素辐射线的亮度变化来确定波的速度和频率。在光球中,观察到的硅辐射在色球的顶部–氦。事实证明,在斑点的阴影(最暗的中心区域)上,线条强度存在稳定的波动。

氦线的傅立叶频谱可以区分具有不同特性的三个频率区域,并且在第二和第三频谱之间观察到频谱能量密度的跳跃,并且第三频谱的斜率发生了变化。第三区域的存在和参数与对于声共振的存在的理论预测一致。

该模拟成功地再现了这些特征,但前提是在色球和新冠状病毒之间的过渡层中存在急剧的温度梯度,这证实了谐振器的存在。分析表明,光谱的倾斜度取决于相对于光斑中心的位置:离光斑中心更近的坡度不那么尖锐,并且向光斑阴影和半影的边界变陡。数值模拟还可以确定共振腔的大小-在斑点阴影的中心大约2300公里,在其边界大约1300公里。

作者指出,出于多种原因,证明太阳大气中存在谐振器非常重要。首先,斑点上方物质的参数是异质的,应将其包括在太阳活动模型中。其次,它使我们更加了解冠变暖的真正原因。第三,这种等离子共振腔不仅可以存在于太阳上,还可以存在于地球的磁层和其他天体物理条件下。

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