科学家解开太阳表面针状体之谜

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【大澳门威尼斯人赌场官网8月11日讯】来自洛克希德马丁公司与英国谢菲尔德(Sheffield)大学的太阳物理学家们相信,他们已经解开奔腾于太阳低层大气中的“超音速喷流”之谜。

他们利用瑞典位在西班牙拉帕玛(La Palma)岛上的“1米太阳望远镜”来研究这个称为“针状体(spicules)”的喷流现象究竟如何形成。他们发现针状体会在某个固定区域每五分钟就规律地形成。这与太阳物理学家在太阳表面发现周期为五分钟的声波相当符合。这些科学家认为﹐因声波传递到太阳大气之前,强度通常会削减。但若来不及削减时,便会推动太阳表面物质往上喷出,因而形成针状体。这些针状体由于尺度较小、运动速度快、生命周期短而难以研究,太阳物理学家之前一直不明白这些针状体究竟如何兴起、有如何消失。

科学家们利用可微调的功能,以都卜勒效应侦测“蓝移(blue-shifted)”的部分,即朝向我们运动的电浆气体。针状体的直径约500公里,长度约3000~8000公里(比较:地球直径约12800公里左右,由此可知针状体构造有多庞大!),移动速度高达时速48000公里(每秒13公里),甚至可达时速96000公里,而温度则约为摄氏36000度。

科学家发现﹐针状体通常都在周围平均磁场稍强的磁通管附近产生,由诞生、向上喷射、逐渐落回太阳表面、回复平静,整个生命期约只有5分钟左右,与日震(helioseismology)观测中的“5分钟震荡”一样,而且任何时候都至少有10万根以上针状体出现在太阳色球层大气中。所谓的5分钟震荡,是指太阳表面任何区域,每五分钟便会达到亮度极大一次,且不只亮度有震荡,太阳表面的物质速度也有震荡,每五分钟便完成由朝向我们转成背对我们的循环周期,震荡速度高达时速960公里。这种震荡通常是被锁在太阳内部、无法传播至太阳大气的声波,太阳物理学家现在便是利用这些震荡来研究太阳内部的结构。

结合SST、SOHO卫星、TRACE卫星的观测影像后,天文学家利用电脑模拟不同磁通管倾斜角时的状况,发现当磁通管相对于太阳表面为倾斜状态时,5分钟震荡波可以突破太阳表面传递到太阳大气中,这应该就是针状体产生的原因。

相关研究发表在2004年7月30日出版的“自然(Nature)”杂志中。针状体所携带的物质质量是太阳风散出时的100倍,显示它可能对平衡太阳低层色球至上层的日冕层的物质有所助益。因此这项研究不仅对了解针状体的形成有相当大的帮助,或许也可应用在对了解其他太阳物质被向外喷射而形成太阳风的机制上,更可向外延伸到对日地关系或整个太阳系空间的影响。(资料来源﹕台北天文台)(//www.dajiyuan.com)

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