描述日冕质量抛射的理论模型首次得以验证
时间:2017-12-08

  科学网络 - 描述日冕物质弹丸的理论模型首先得到验证

  美国海军实验室的科学家11月8日表示,STEREO是地球表面的双星观测系统,第一次可以用理论上的磁力正确地解释从太阳表面发出的等离子云的运动楷模。相关研究将在美国物理学会等离子体物理专业第52届年会上公布。

  太阳偶尔出现的数万亿吨的氢气被称为日冕物质抛射物,科学仪器所观测到的日冕物质被看作是从太阳表面向外的云层,这些云层被磁化的高温氢等离子体庞大。在磁力作用下,太阳射出的等离子体的速度在不到一分钟的时间内被加速到几百公里至2000公里之内,电晕发射与太阳耀斑(晕)密切相关,当太阳耀斑到达地球,在地球的等离子体气氛中诱发强电流,造成通信和全球定位系统中断,甚至电网瘫痪。

  1859年人类第一次观测到太阳耀斑后,日冕的大规模投影引起了世界各地许多科学家的关注。为了更好地理解太阳和地球系统之间的相互关系,美国宇航局实施了太阳能地球探测计划(STP)的第三项行动,该计划在2006年10月启动了由两颗卫星组成的地球 - 太阳关系观测站(STEREO ),它可以连续观察到从太阳到地球的氢等离子体的整个结构变化过程。

  解释太阳射流等离子云运动理论的概念是基于这样一个概念,即等离子云在太阳表面喷发的是一个巨大的磁通量绳,其形状就像一个不完整的磁通量环绳。 1989年,美国海军研究实验室的詹姆斯·詹姆斯博士开创了这一理论,并引起了科学界的争议。这一次,陈博士和乔治梅森大学博士候选人华纳昆卡将理论模型应用于新获得的STOMEO日冕质量弹丸数据。结果表明,这个理论与测量整个太阳观测区的地球的喷流云轨迹完全一样的情况。

  据悉,科学家分析了2007年12月24日曾经的太阳日冕物质弹。当时,STEREO中的卫星A开始跟踪从喷气机一开始的日冕质量弹丸的轨迹,而卫星B跟踪测量磁场和等离子体的参数。观察历时5天。将理论模型与实际测量数据进行比较后,陈博士和昆奎博士发现,两者的差异相对于抛射体前缘小于1%,而磁场和等离子体特性完全一致。

  有趣的是,作用在太阳能通量绳上的基本力与实验室等离子体结构施加的力相同,例如用于受控核聚变的托卡马克环装置。陈博士的理论所阐述的机制也可以应用于发生在其他恒星上的质子弹。

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