太陽熱量傳輸成像 挑戰太陽黑子成因
2012-07-13
據物理學家組織網7月9日報道，一個聯合科研團隊創建了有關太陽內部等離子體運動的核磁共振成像(MRI)，清晰地顯示了太陽如何將內部深處的熱量傳輸至表面。相關研究報告發表在近期出版的美國《國家科學院學報》上，其顛覆了我們對太陽熱量如何向外傳送的固有理解，并向有關太陽黑子和磁場產生的現存解釋發起了挑戰。
這一研究由美國紐約大學、普林斯頓大學、德國馬克斯·普朗克研究所以及美國國家航空航天局(NASA)共同進行。科學家表示，太陽的熱量由核心的核聚變產生，通過外部三分之一區域的對流進行傳送。然而我們對于這一過程的理解很大程度上十分理論化：太陽并非透明，因此對流不能被直接觀察到，因而我們依賴于所知的液體流動相關理論，并將這一理論應用于太陽。
通過顯影來理解對流對了解一系列現象極其重要，其中包括太陽黑子的形成，它的溫度比太陽表面其他部分的溫度要低;也包括太陽磁場，其由太陽內部的等離子體運動所創建。
為給太陽等離子體流拍攝MRI，研究人員檢查了由NASA太陽動力學天文臺所攜帶的日震與磁成像儀(HMI)拍攝到的高分辨率太陽表面圖像。利用1600萬像素的照相機，HMI能夠測量由對流引發的太陽表面運動。而一旦科學家捕獲到太陽表面精確的運動波，就能計算出無法觀測到的等離子體運動。
這些對流運動一般被認為能夠支撐太陽外部三分之一區域的大規模環流，從而產生太陽磁場。然而科研人員此次發現，與現存理論相差甚遠，太陽的等離子體運動速度約比之前預計的要慢100倍。如果這些對流運動的速度確實如此之慢，那廣為接受的太陽磁場產生理論將被打破，不再有強有力的理論能夠解釋這種磁場為何產生，而我們對于太陽內部物理現象的理解也需得到徹底修正。
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