我国观测证实太阳耀斑能量来自扭缠磁场重联
新浪科技讯 紫金山天文台专家利用配备有先进终端的精细结构望远镜,获取到国内首个完整的具有高时空分辨能力的太阳耀斑资料。经过专家一年多比对分析，初步发现了该太阳耀斑背后磁场能量释放的奥秘：太阳耀斑能量来自“扭缠”磁场的重联。
资料图片：太阳耀斑
太阳耀斑是太阳大气中最剧烈的太阳活动之一。一般认为发生在日冕层中，在日冕层中所产生的高能电子和质子轰击到太阳色球，引起色球局部迅速增亮，所以在以前也叫“色球爆发”。 一次耀斑所释放的能量相当于上百亿枚核弹的爆炸；耀斑爆发所产生的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽玛射线的增强，还伴随有高能粒子流。 另外，耀斑经常伴随有大量的日冕物质抛射，传播到行星际空间。如果日冕物质抛射对准地球传播过来，就会对地球附近的空间环境造成大的扰动，形成所谓的“灾害性”空间天气，非常不利于人类的空间探索活动。
太阳耀斑的巨大能量来源于何处？天文专家普遍认为，耀斑的能量只能来自贮藏在磁场中的非势磁能的快速释放，但是太阳磁场中的能量如何快速转化为耀斑能量，在天文学的理论和观测上，却一直是一个巨大的难题。从观测上来讲，这一方面是因为望远镜的分辨率不够。比如时间分辨率，一般的太阳望远镜，通常一分钟才获取一张太阳耀斑的照片，这样的资料只能抓住耀斑爆发的片断，错过了当中的很多重要细节。为了能获取太阳上稍纵即逝的珍贵现象，紫金山天文台赣榆太阳站利用与美国大熊湖天文台合作的机会，将精细结构望远镜配备以高性能的高速CCD，每秒能捕获20到30幅耀斑图片。
利用配备有先进终端的精细结构望远镜，紫台的观测人员张延安、宋慕陶在2004年11月1日获取了国内首个完整的高时空分辨能力的太阳耀斑资料，共有2万多幅图像，这样的资料在国际上也是罕见。经过紫台季海生、黄光力、李友平等人近一年多的比对分析，终于初步发现了该太阳耀斑背后，磁场能量释放的奥秘。他们发现，该太阳耀斑前的磁场是高度“扭缠”的，通过磁场重联过程，新产生的磁力线变得越来越松弛，并在此过程中迅即完成能量的快速释放。而这个释放过程，正是该太阳耀斑的能量来源。这个发现有助于更好地理解太阳耀斑现象，从而为空间天气预报做准备，以有效避免太阳剧烈活动对于通讯卫星、载人航天造成的不良影响。 (马伟宏)
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