記者13日從南京大學(xué)獲悉,來自南京大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)、上海航天技術(shù)研究院的科研人員根據(jù)我國(guó)首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”最新的探測(cè)結(jié)果,精確繪制出國(guó)際首個(gè)太陽大氣自轉(zhuǎn)的三維圖像。相關(guān)論文13日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》上。
“與以往人們對(duì)太陽自轉(zhuǎn)的理解不同,太陽大氣從內(nèi)到外的自轉(zhuǎn)速度越來越快。”論文共同通訊作者、“羲和號(hào)”衛(wèi)星首席科學(xué)家、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授丁明德告訴記者。
論文共同通訊作者、“羲和號(hào)”科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、南京大學(xué)教授李川介紹:“目前科學(xué)家們明確了有關(guān)太陽自轉(zhuǎn)的兩個(gè)重要規(guī)律:一是太陽從輻射區(qū)到對(duì)流區(qū)的過渡區(qū)域,自轉(zhuǎn)速度存在明顯變化;二是太陽的自轉(zhuǎn)速度從赤道向兩極區(qū)域逐漸遞減。然而,對(duì)于太陽大氣層自轉(zhuǎn)速度的變化規(guī)律,至今沒有確切定論。”
丁明德表示,“羲和號(hào)”對(duì)太陽Hα(氫阿爾法)譜線、Si I(中性硅原子)譜線和Fe I(中性鐵原子)譜線的高精度觀測(cè),相當(dāng)于為整個(gè)太陽大氣做了一次全方位掃描,再通過譜線進(jìn)行反演,由此得到了國(guó)際上首個(gè)太陽大氣多層次多普勒速度圖。
“我們經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),太陽大氣的自轉(zhuǎn)速度隨著太陽大氣高度的升高,有明顯增加的趨勢(shì),也就是說,太陽色球?qū)拥淖赞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)速比光球?qū)涌臁?rdquo;李川解釋,此前人們?cè)聹y(cè),太陽高層大氣的轉(zhuǎn)動(dòng)是由低層大氣的粘滯效應(yīng)帶動(dòng)的,所以自轉(zhuǎn)速度應(yīng)該隨高度而逐漸降低,但此次觀測(cè)到的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象與之相反。研究人員發(fā)現(xiàn),這是由無處不在的小尺度磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其與太陽大氣的“磁凍結(jié)”效應(yīng)造成的。
“太陽高層大氣溫度比較高,等離子體完全電離為離子和電子,它們會(huì)凍結(jié)在太陽磁場(chǎng)上,跟著磁場(chǎng)一起轉(zhuǎn),所以磁場(chǎng)得以更高效地拖拽太陽大氣,因而轉(zhuǎn)速快;但太陽低層大氣的溫度相對(duì)較低,等離子體中的沒有被電離的中性原子就不會(huì)跟著太陽磁場(chǎng)一起移動(dòng),所以轉(zhuǎn)速慢一些。”丁明德認(rèn)為,此次的科學(xué)發(fā)現(xiàn)為研究太陽磁場(chǎng)的起源、太陽大氣的加熱提供了重要的觀測(cè)證據(jù)。
“此外,太陽高層大氣的自轉(zhuǎn)速度更快,意味著太陽風(fēng)損失的角動(dòng)量不可小視,這對(duì)太陽自轉(zhuǎn)起到了‘剎車’作用。因此,隨著太陽‘年齡’增大,其自轉(zhuǎn)也會(huì)逐漸減慢。”丁明德說。
來源:科技日?qǐng)?bào)
記者:金鳳