用能量流與磁場 窺視太陽強勁「心跳」(圖)



通過對太陽內部能量流與磁場活動的研究,有助於預測太陽耀斑和風暴的爆發(網路圖片)

蒙特利爾大學和歐洲中期天氣預報中心的科學家通過計算機模型創造了太陽內部能量流的模型,通過這項研究以描述太陽內部深處的活動狀態,酷似太陽的「心跳」,它的活動強弱幾乎關係到太陽表面發生的所有活動。在新的太陽內外層能量流研究中,科學家為了更好地瞭解太陽內部是如何工作的,動用了蒙特利爾大學的超級計算機,重塑整個太陽的磁場活動情況。他們觀察發現雖然太陽存在一個歷時11年的變化週期,但每平均40年就出現一個緯向磁場帶的極性反轉現象。

參與本項研究的科學家為蒙特利爾大學物理學家保羅·夏博諾和歐洲中期天氣預報中心氣象學家彼得,多年來研究人員一直努力模擬太陽的複雜磁場與能量變化,但許多嘗試都於事無補,因為模擬太陽的內部環境需要更強大的計算能力,而且太陽內部的能量流動以一個混亂的方式進行,內部能量與表面存在質能交換,形成了微小的漩渦流,某些時候的渦流僅僅數米跨度,無法納入模型的推演,但是它們的數量卻顯得有些龐大。

保羅·夏博諾和彼得使用現代計算機模擬技術模擬顯示,太陽的行為酷似一臺宇宙發電機,由於炙熱的流體運動,太陽內部可進行「自我驅動」,這項研究對如何準確預測太陽耀斑的爆發有著積極的意義。傳統意義上的空間天氣主要受到太陽行為的干擾,高速帶電粒子流等輻射可能對軌道上的衛星構成威脅,太陽風暴對敏感的電子儀器將產生不利影響。

太陽磁場與能量流的活動幾乎與所有太陽活動都存在關聯,它的演變在空間和時間尺度上進行,太陽輻射通量覆蓋了整個電磁波段,從X射線到紫外線、可見光以及近紅外,一直到無線電,對太陽「心跳」的研究可預測太陽表面將發生的各類活動。



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