新理論解釋了太陽(yáng)風(fēng)中磁性折返的形成
作者:熱點(diǎn) 來(lái)源:綜合 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-23 19:43:44 評(píng)論數(shù):
藝術(shù)家對(duì)帕克太陽(yáng)探測(cè)器的描繪。信用:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局
（神秘的論解地球uux.cn）據(jù)密執(zhí)安大學(xué)工程學(xué)院（梅麗莎·普里貝）：一項(xiàng)新的研究發(fā)展了一種關(guān)于圍繞太陽(yáng)的磁轉(zhuǎn)向是如何形成的理論。這個(gè)定量模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)磁場(chǎng)變化，釋太鎮(zhèn)江外圍模特媛交一夜情（電話微信199-7144-9724）鎮(zhèn)江外圍真實(shí)可靠快速安排并潛在地解釋太陽(yáng)風(fēng)的陽(yáng)風(fēng)加熱和加速。
主要作者Gabor Toth博士與密歇根大學(xué)氣候和空間科學(xué)與工程系的中磁Bart van der Holst博士和加州大學(xué)洛杉磯分校的Marco Velli博士合作，在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表了這項(xiàng)研究，新理性折形成“Parker太陽(yáng)探測(cè)器觀測(cè)完全支持的論解磁轉(zhuǎn)向理論”。
磁變向是釋太從太陽(yáng)表面發(fā)出的太陽(yáng)風(fēng)中徑向磁場(chǎng)的逆轉(zhuǎn)。首次在70年代零星出現(xiàn)，陽(yáng)風(fēng)最近被帕克太陽(yáng)探測(cè)器確定為內(nèi)日光層太陽(yáng)風(fēng)波動(dòng)的中磁一個(gè)典型組成部分。
帕克太陽(yáng)探測(cè)器的新理性折形成觀測(cè)顯示，這些磁轉(zhuǎn)向由球偏振阿爾芬波組成，論解鎮(zhèn)江外圍模特媛交一夜情（電話微信199-7144-9724）鎮(zhèn)江外圍真實(shí)可靠快速安排但直到現(xiàn)在，釋太科學(xué)家們還不知道這些轉(zhuǎn)向是陽(yáng)風(fēng)如何形成的。
這項(xiàng)新研究為這些磁倒轉(zhuǎn)的中磁形成提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)理論，涉及密歇根大學(xué)氣候與空間科學(xué)與工程系的研究人員和帕克太陽(yáng)探測(cè)器任務(wù)的首席科學(xué)家Marco Velli博士的工作。
研究人員在帕克太陽(yáng)探測(cè)器2018年飛越后發(fā)回的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的東西，不是他們所預(yù)期的。
托特說(shuō):“我們預(yù)計(jì)磁場(chǎng)的徑向分量大致恒定，振蕩與之垂直。”"但是，帕克太陽(yáng)探測(cè)器顯示它實(shí)際上是在徑向振蕩."
他想找到一種方法來(lái)解釋這是如何發(fā)生的，以及背后的原因。多年來(lái)，托特第一次受到鼓舞，回到理論工作上來(lái)。
托特說(shuō):“你有一個(gè)阿爾芬波，它垂直于磁場(chǎng)，這個(gè)想法是它被扭曲了，它開(kāi)始在不同的方向上振蕩。”“這是因?yàn)椴ㄋ俨皇呛愣ǖ摹Ｗ畛酰覀冋J(rèn)為重要的是等離子體的速度，但巴特指出，這是由于波速。”
通過(guò)與他的研究團(tuán)隊(duì)合作，他對(duì)太陽(yáng)內(nèi)部日光層正在發(fā)生的事情做出了定性和定量的解釋。
“首先，這項(xiàng)研究是定性的，因?yàn)槲覀冇媒乒胶秃?jiǎn)化的數(shù)值模擬來(lái)描述這一過(guò)程。在做了建模和理論之后，我花了很多時(shí)間查看觀察結(jié)果，以檢查它們是否與理論預(yù)測(cè)一致。有相當(dāng)有力的證據(jù)表明，這一過(guò)程確實(shí)在發(fā)生。”
“我們實(shí)際上可以測(cè)量波速，而且我們確實(shí)發(fā)現(xiàn)它是變化的。托特說(shuō):“你看到的急轉(zhuǎn)彎和你看到的波速變化是同一個(gè)地方。
“這些波起源于太陽(yáng)表面附近，成為太陽(yáng)風(fēng)的一部分。最初，磁場(chǎng)和速度在水平方向上有很大的波動(dòng)，但波動(dòng)會(huì)因波速的變化而扭曲，最終，徑向磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)，形成折返。”
帕克太陽(yáng)探測(cè)器獲得的新數(shù)據(jù)使這項(xiàng)研究成為可能。該探測(cè)器在從未見(jiàn)過(guò)的太陽(yáng)附近提供了高分辨率的磁場(chǎng)測(cè)量和等離子體測(cè)量。托特利用對(duì)密度、速度、溫度和磁場(chǎng)的觀察來(lái)充實(shí)他的研究。
“這非常重要，因?yàn)槲覀儾粌H看到了磁場(chǎng)振蕩，還看到了等離子體的速度振蕩，而且它們一起振蕩。所以，它們是成比例的，”托斯說(shuō)。“如果你只測(cè)量磁場(chǎng)或只測(cè)量等離子體，我們無(wú)法建立這種關(guān)系。”
帕克太陽(yáng)探測(cè)器的主要目標(biāo)是弄清楚太陽(yáng)風(fēng)是如何被加熱和加速的，飛到離太陽(yáng)足夠近的地方來(lái)觀察這種現(xiàn)象。
“帕克太陽(yáng)探測(cè)器證明了我們的想法并不完全正確。現(xiàn)在，我們對(duì)觀察到的現(xiàn)象以及它是如何形成的有了更好的理解，”托特說(shuō)。“下一步是看看這是否會(huì)改變我們的太陽(yáng)風(fēng)理論。這很可能會(huì)改變我們的模式。”
這些模型的主要應(yīng)用是預(yù)測(cè)空間天氣，以便更好地了解日光層，并為空間天氣事件可能對(duì)航天器、無(wú)線電通信、全球定位系統(tǒng)甚至電網(wǎng)產(chǎn)生的巨大影響做好準(zhǔn)備。密歇根大學(xué)和其他大學(xué)的研究人員已經(jīng)在合作研究空間天氣建模框架，旨在為空間天氣事件提供更好的預(yù)測(cè)。
“這是空間天氣和太陽(yáng)風(fēng)模型未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，以及如何將折返包括在內(nèi)，”范德霍爾斯特說(shuō)。“首先，你需要一個(gè)數(shù)學(xué)框架和對(duì)曲折的理解，然后才能對(duì)如何將其納入太陽(yáng)風(fēng)模型和解釋日冕加熱機(jī)制有一個(gè)更完整的了解。”
目前空間天氣建模框架中的一個(gè)模型是Alfvén波太陽(yáng)大氣模型(AWSoM ),該模型旨在揭開(kāi)Alfvén波的神秘面紗。
“在我們現(xiàn)在的模型中，我們基本上假設(shè)阿爾芬波是日冕加熱的原因，”范德霍爾斯特說(shuō)。"這個(gè)新理論非常適合那個(gè)框架。"
這項(xiàng)新研究更好地了解了磁轉(zhuǎn)向是如何形成的，這可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)太陽(yáng)風(fēng)湍流、內(nèi)日光層加熱以及最終更好的空間天氣模型的更深入了解。
“我們可以從兩個(gè)主要方向著手這項(xiàng)工作，”托特說(shuō)。“我們想對(duì)急轉(zhuǎn)彎進(jìn)行完整的三維數(shù)值模擬，將工作擴(kuò)展到包括湍流。然后，我們想研究轉(zhuǎn)折的形成如何改變阿爾芬波加熱理論。”