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2023-03-02 13:53

科学家们对太阳内部每20秒跳动一次的“心跳”感到困惑

在一项新发现中,研究人员已经确定了在太阳大气层中发生的一种“类似心跳”的活动。根据一项新的研究,研究人员惊讶地发现了一对具有单一模式的太阳无线电信号。这种发生在太阳系中心的神秘现象可以帮助科学家更好地理解太阳耀斑及其释放能量背后的物理过程。太阳耀斑是当储存在“扭曲”磁场(通常在太阳黑子上方)中的能量突然释放时,太阳上发生的巨大爆炸。

在几分钟内,它们可以将物质加热到数百万度,并在电磁波谱中产生辐射爆发,包括无线电波、x射线和伽马射线。

在发表在《自然通讯》杂志上的研究结果中,一个国际研究小组报告说,他们发现了一个来自c级太阳耀斑的无线电信号的源位置,该耀斑位于太阳表面上方5000多公里处。

科学家根据太阳耀斑在x射线波长中的亮度对其进行分类。x级耀斑是可以引发整个地球停电的大事件,c级耀斑是很小的,几乎没有明显的后果。

该研究的通讯作者、新泽西理工大学日地研究中心的天文学家余思杰说:“这一发现出乎意料。

Scientists baffled by 'heartbeat' detected inside the Sun in solar storm breakthrough

科学家们对太阳风暴中探测到的“心跳”感到困惑

An illustration showing EOVSA capturing a pulsating radio burst from a solar flare

EOVSA捕捉到太阳耀斑产生的脉冲射电暴

“这种跳动模式对于理解在太阳上这些令人难以置信的强大爆炸期间,能量是如何在太阳大气中释放和消散的非常重要。

“然而,这些重复模式的起源,也被称为准周期脉动,长期以来一直是一个谜,也是太阳物理学家争论的根源。”

太阳射电暴是来自太阳的强烈无线电波爆发,通常与太阳耀斑有关,已知其特征是信号具有重复模式。

通过研究2017年7月13日太阳耀斑事件的微波观测,该团队能够确定神秘模式信号的来源。

Facts a<em></em>bout the Sun

一个事实关于太阳

These radio signals are detected in solar flares

这些无线电信号是在太阳耀斑中探测到的

来自太阳耀斑的数据是由一个名为扩展欧文斯谷太阳能阵列(EOVSA)的射电望远镜捕捉到的,该望远镜通常在1到18千兆赫(GHz)的微波频率范围内观测太阳。

这台位于美国加州的望远镜对太阳大气中高能电子发出的无线电辐射很敏感,这些电子在太阳耀斑中得到了能量。

该研究的主要作者、南京大学(NJU)博士生寇源坤(音)说,从EOVSA对耀斑的观测中,研究小组发现了无线电爆发,其特征是每10-20秒重复一次信号模式,“就像心跳”。

研究小组在电流片的底部发现了一种被称为强准周期脉动(QPP)的信号,在火山爆发的核心耀斑区域延伸超过25,000公里。

Solar radio bursts are intense bursts of radio waves from the Sun

太阳射电暴是来自太阳的强烈无线电波爆发

在这些区域,相反的磁力线相互靠近,断裂并重新连接,产生强烈的能量,为耀斑提供动力。但令人惊讶的是,研究人员还在耀斑中发现了第二次心跳。

寇教授说:“重复的模式在太阳射电爆发中并不罕见。但有趣的是,我们没有预料到沿着拉伸电流片有一个次级源,它以与主要QPP源相似的方式脉冲。

“这些信号可能来自耀斑电流片上的准重复磁重联。这是首次探测到位于重连区域的准周期性无线电信号。

“这项检测可以帮助我们确定两个源中哪一个导致了另一个源。”