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天文学家发现了日冕加热之谜的新线索

<p>来自界面区域成像光谱仪(IRIS)的图像显示了太阳的过渡区域中热等离子体(T~80,000-100,000 K)的发射 - 表面和外部电晕之间的大气层</p><p>上部中心的明亮C形特征显示在热冠状环的足迹中增亮,这是由纳米荧光加速的高能电子产生的</p><p>垂直暗线对应于光谱仪的狭缝</p><p>图像用颜色编码,以显示波长为1,400埃的光</p><p>每个像素对应太阳大约120公里(75英里)信用:NASA / IRIS使用最近推出的接口区域成像光谱仪的观测,天文学家发现了马萨诸塞州剑桥日冕加热之谜的新线索 - 为什么太阳的百万 - 度日冕,或最外层的大气层,比太阳的表面还要热吗</p><p>几十年来,这个问题困扰着天文学家今天,由哈佛 - 史密森天体物理中心(CfA)的Paola Testa领导的一个小组利用最近发布的界面区域成像光谱仪(IRIS)的观测结果,提出了日冕加热之谜的新线索</p><p>研究小组发现称为“纳米荧光”的微型太阳耀斑 - 以及它们产生的快速电子 - 可能部分是这种热量的来源,至少在太阳日冕的一些最热的部分是太阳耀斑发生在一片太阳照亮时在所有波长的光线下,在耀斑中,太阳能等离子体在几秒或几分钟内被加热到数千万度</p><p>耀斑也可以将太阳等离子体中的电子(和质子)加速到光速的很大一部分</p><p>能量电子到达地球时会产生重大影响,造成壮观的极光,但也会扰乱通信,影响GPS信号,破坏宝那些快速的电子也可以通过缩小版本的耀斑产生,这种耀斑被称为纳米of,其比普通太阳耀斑的能量低约10亿倍“这些纳米,以及可能与它们相关的高能粒子难以研究因为我们无法直接观察它们,“Testa Testa和她的同事们发现IRIS通过观察冠状环的足点提供了一种观察纳米纤维迹象的新方法顾名思义,冠状环是热的循环从太阳表面延伸到日冕的等离子体,在紫外线和X射线下发出明亮的光线IRIS没有观察到这些环路中最热的日冕等离子体,它可以达到几百万度的温度</p><p>相反,它可以检测到冷却器的紫外线辐射等离子体(约18,000至180,000华氏度)的足迹即使IRIS无法直接观察日冕加热事件,也会发现痕迹当这些事件在环路的足点出现短暂的小规模亮度时,这些事件的图像来自美国宇航局太阳动力学观测站的大气成像装配图像与IRIS观测结果同时拍摄它显示了热冠状环的发射(太阳活动区域中的T> 500万K)IRIS观察到在这些热环的足点处发生的亮光图像被颜色编码以显示波长为94埃的光</p><p>每个像素的大小对应于大约430千米(270英里)太阳信用:美国宇航局/ SDO该团队使用IRIS高分辨率紫外成像和这些足点光亮的光谱观察推断出高能电子的存在使用计算机模拟,他们模拟了环路中限制在能量中的等离子体对能量的响应通过高能电子传输模拟显示,能量可能是由电子以约20%的光速传播而沉积的IRIS的高空间,时间和光谱分辨率对于发现至关重要IRIS可以解析仅150英里大小的太阳特征,具有几秒的时间分辨率,并且具有能够测量几英里的等离子体流量的光谱分辨率</p><p>第二,寻找与大型耀斑无关的高能电子表明,太阳日冕至少部分地被纳米气泡加热 新的观测结果与计算机建模相结合,也有助于天文学家了解电子如何加速到如此高的速度和能量 - 这一过程在从宇宙射线到超新星遗迹的各种天体物理现象中发挥着重要作用</p><p>这些发现也表明nanoflares是强大的天然粒子加速器,尽管它的能量比大型太阳耀斑低大约十亿倍“通常对于科学而言,这项工作开辟了一套全新的问题</p><p>例如,纳米制品的频率是多少</p><p>非燃烧电晕中的高能粒子有多常见</p><p>与大型耀斑相比,这些纳米制品的物理过程有多大不同</p><p>“Testa报道这项研究的论文是关于IRIS发现的科学期刊的一部分,该杂志总部设在马萨诸塞州剑桥,哈佛 - 史密森尼中心天体物理学(CfA)是史密森天体物理天文台和哈佛大学天文台CfA科学家的联合合作,分为六个研究部门,研究宇宙的起源,演化和最终命运出版物:P Testa等,“非热的证据”日冕环中的颗粒被纳米气泡冲动加热,“Science 17 October 2014:Vol 346 no 6207; DOI:101126 / science1255724来源:哈佛 - 史密森尼天体物理中心图片:

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