NASA揭开太阳神秘“苔藓”背后的隐藏力量
你知道太阳有“苔藓”吗？显然它不是真的苔藓，由于它的外貌跟地球上的植物很相似，科学家们将太阳大气中的一种由等离子体构成的小规模、明亮的斑状结构命名为"苔藓"。这种苔藓于 1999 年由美国宇航局的 TRACE 任务首次发现，它在太阳黑子群中心周围开花，那里的磁场条件很强。
在这张来自美国宇航局高分辨率日冕成像仪探空火箭的图像（左）中心，是太阳上一个小规模的斑块状结构，太阳物理学家称之为"苔藓"。它形成于太阳大气的低层，围绕着磁活动强烈的太阳黑子群中心。美国国家航空航天局（NASA）界面区域成像光谱仪（IRIS）拍摄的图像显示了苔藓较冷根部的详细景象（右图）。图片来源：NASA/Bose et al 2024
美国国家航空航天局（NASA）的研究揭示了电流和纠缠在一起的磁场是如何将太阳“苔藓区”的温度加热到华氏 1 万到 100 万度的，这有助于理解太阳大气加热。它横跨被称为色球层和日冕层的两个大气层，隐藏在被称为日冕环的等离子体羽毛状长绳下面。
几十年来，科学家们一直在努力了解这个苔藓区域是如何与太阳的低层大气层相连的，以及那里的物质是如何从华氏1万度被加热到近华氏100万度的--比下面明亮的表面高100倍。现在，美国国家航空航天局的高分辨率日冕成像仪（Hi-C）探空火箭和美国国家航空航天局的界面区域成像光谱仪（IRIS）任务所促成的研究，让科学家们深入了解了苔藓中的超热机制。
这些仪器的观测结果与复杂的三维模拟相结合，揭示出电流可能是加热苔藓的原因。在整个区域，磁场线杂乱无章，就像看不见的意大利面条。这些纠缠在一起的磁力线产生的电流可以将物质加热到华氏 1 万到 100 万度的高温。苔藓中的这种局部加热似乎是在来自数百万度高温上覆日冕的热流之外发生的。这一见解发表在4月15日的《自然-天文学》（Nature Astronomy）杂志上，有助于科学家们理解为什么太阳的整个日冕比表面热得多这一更大的问题。
作者苏维克-博斯（Souvik Bose）说："得益于高分辨率观测和我们先进的数值模拟，我们得以解开这个过去四分之一世纪以来一直困扰我们的谜团的一部分。然而，这只是拼图中的一块，并不能解决整个问题。"
为此还需要进行更多的观察。一些观测活动即将到来：Hi-C 计划本月再次发射，以捕捉太阳耀斑，它还可能与 IRIS 一起捕捉另一个苔藓区。不过，为了获得能够全面解决日冕和苔藓如何被加热的观测结果，科学家和工程师们正在努力开发未来的MUlti-slit太阳探测器（MUSE）任务所搭载的新仪器。
IRIS和TRACE是美国宇航局探索者计划的一部分。
编译来源：ScitechDaily
