超清太陽(yáng)表面圖像揭開(kāi)“磁簾”秘密

?

據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)國(guó)家太陽(yáng)天文臺(tái)研究團(tuán)隊(duì)利用丹尼爾·井上太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡此前捕獲的超清晰太陽(yáng)表面圖像，完整呈現(xiàn)了太陽(yáng)表面超精細(xì)磁條狀特征——“條紋結(jié)構(gòu)”。

這些“條紋結(jié)構(gòu)”將重塑人們對(duì)太陽(yáng)表面微觀尺度磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的認(rèn)知，有助于更精確預(yù)測(cè)太陽(yáng)耀斑、日冕物質(zhì)拋射等影響地球的空間天氣事件。

山東大學(xué)空間科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授鄭瑞生解釋道：“太陽(yáng)表面（即光球?qū)樱┎紳M了直徑約1000公里的對(duì)流元胞——米粒組織，新發(fā)現(xiàn)的‘條紋結(jié)構(gòu)’就像懸掛于米粒組織邊界的‘磁簾’。”

這些“磁簾”實(shí)際上是太陽(yáng)表面磁場(chǎng)的簾狀電流片結(jié)構(gòu)，如同隨風(fēng)擺動(dòng)的織物般波動(dòng)起伏。當(dāng)高溫米粒組織邊界發(fā)出的光線穿過(guò)這些“磁簾”時(shí)，相互作用會(huì)產(chǎn)生明暗交替的條紋模式，這可精確反映底層磁場(chǎng)的空間變化規(guī)律。當(dāng)“磁簾”區(qū)域的磁場(chǎng)弱于周邊環(huán)境時(shí)呈現(xiàn)暗條紋，反之則呈現(xiàn)亮條紋。

這項(xiàng)突破性觀測(cè)得益于井上太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可見(jiàn)光寬帶成像儀（VBI）在G波段的超高分辨率觀測(cè)。該波段特別適合研究太陽(yáng)，能顯著增強(qiáng)磁活動(dòng)區(qū)特征，可更精準(zhǔn)地捕捉太陽(yáng)黑子及更多精細(xì)結(jié)構(gòu)。

為解析最新觀測(cè)結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)將圖像與模擬太陽(yáng)表面物理過(guò)程的前沿?cái)?shù)值模型進(jìn)行了系統(tǒng)性比較。結(jié)果證實(shí)，這些“條紋結(jié)構(gòu)”揭示了太陽(yáng)表面微弱但有重要物理效應(yīng)的磁場(chǎng)漲落，其強(qiáng)度變化范圍僅約100高斯（與普通冰箱貼相當(dāng)），卻能導(dǎo)致太陽(yáng)表面產(chǎn)生數(shù)公里量級(jí)的位移——“威爾遜凹陷”。

研究團(tuán)隊(duì)指出，類(lèi)似的“條紋結(jié)構(gòu)”在宇宙其他天體（如分子云）中也有觀測(cè)記錄，最新發(fā)現(xiàn)為理解宇宙磁場(chǎng)的普遍行為提供了新視角。

鄭瑞生表示：“這一突破不僅深化了我們對(duì)太陽(yáng)磁場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，還為破解日冕加熱、太陽(yáng)風(fēng)起源等太陽(yáng)物理學(xué)難題提供了新線索。”（記者劉霞）

(責(zé)編：郝孟佳、李昉)