前所未见的太阳耀斑

世界上最大的太阳望远镜在 2024 年 8 月捕获了一次强大的 X 级太阳耀斑。
a solar flare as seen with a solar telescope. yellow streaks represent energy hurled away from the sun
来自 Inouye 太阳望远镜的耀斑高分辨率图像,拍摄于 2024 年 8 月 8 日,世界协调时 20:12。图像每边约 4 个地球直径。图片来源:NSF/NSO/AURA

太阳耀斑 是我们 太阳 真正巨大力量的绝佳证明。尽管我们的太阳系中心恒星距离地球 约 9395.5 万英里,但其耀斑的能量足以导致停电并干扰无线电通信。研究太阳耀斑和其他空间天气的细微之处,可以帮助我们地球人 当太阳的过剩能量袭来时,改进灾难计划

现在,美国国家科学基金会的 丹尼尔·井上太阳望远镜 (DKIST) 捕获了一些极其详细的太阳耀斑图像。这些新图像可能有助于我们 更好地了解太阳的磁场 并改善未来的空间天气预报。研究结果已于 8 月 25 日发表在《 天体物理学杂志通讯 》上。

2024 年 8 月 8 日,太阳爆发了一次 高能 X1.3 级太阳耀斑。像这样的 X 级耀斑极其强大,甚至 可能干扰地球上的技术。美国东部时间下午 4:12 左右,研究团队使用 DKIST 观察并成像了太阳耀斑在事件结束前的衰减阶段

“这是井上太阳望远镜第一次观测到 X 级耀斑,”该研究的合著者、科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家 Cole Tamburri 在一份声明中 表示。“这些耀斑是我们恒星产生的能量最大的事件之一,我们很幸运能在完美的观测条件下捕捉到这次事件。”

使用这种先进望远镜的天文学家以一种称为 H-alpha 波长(约 656.28 纳米)的非常小的波长观测到了这些特殊的太阳特征。以如此详细的程度观测太阳活动,可以显示出其他太阳望远镜无法捕捉到的我们恒星行为的方面。

他们捕获了 日冕环——跟随太阳磁场的纤细等离子体弧。日冕环通常发生在太阳耀斑开始之前,并贯穿整个过程。日冕环本身可能引发常从太阳磁场喷发的能量爆发。它们也非常热——有些日冕环的温度超过一百万华氏度。 

an active region of the sun. long wisps of energy are show in yellow and jetting out of the sun
NASA 太阳动力学天文台观测到的一个活跃区域在 2014 年 2 月 8 日至 10 日的两天内,呈现出日冕环的侧视图。图片来源:NASA 太阳动力学天文台。

研究团队专注于日冕环耀斑带上方数百个这种极其纤细的磁场日冕环。平均而言,日冕环的宽度 约为 30 英里,但有些日冕环的宽度接近望远镜的分辨率极限 15 英里。 

“知道一个望远镜理论上可以做到某事是一回事,”研究的合著者、太阳天体物理学家 Maria Kazachenko 补充说。“实际看着它达到那个极限是令人兴奋的。”

天文学理论认为,日冕环的宽度可能在六英里到六十二英里之间,而 DISKT 使证实这一范围成为可能。

A high-resolution image of the flare from the Inouye Solar Telescope, taken on August 8, 2024, at 20:12 UT. The image is about 4 Earth-diameters on each side. Labels of the different relevant regions of the image are added for clarity: flare ribbons (bright areas of energy release in the dense lower solar atmosphere) and an arcade of coronal loops (arcs of plasma outlining magnetic field lines that transport energy from the corona to the flare ribbons).
来自井上太阳望远镜的耀斑高分辨率图像,拍摄于 2024 年 8 月 8 日,世界协调时 20:12。图像每边约 4 个地球直径。为清晰起见,对图像中不同的相关区域进行了标注:耀斑带(致密太阳低层大气中能量释放的明亮区域)和日冕环阵列(勾勒磁力线的等离子体弧,将能量从日冕传输到耀斑带)。图片来源:NSF/NSO/AURA

Tamburri 说:“这不仅为研究它们的大小敞开了大门,还为研究它们的形状、演化,甚至磁重连接——[太阳]耀斑背后的引擎——发生的尺度提供了可能。” 

最引人入胜的理论之一是,日冕环可能是太阳耀斑形成的基本组成部分。

Tamburri 补充道:“如果属实,我们不仅是解决了 [日冕] 环束,而是首次解决了单个环。“这就像从看到一片森林突然看到每一棵树。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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