查看有史以來第一個太陽日冕磁場圖

2020-09-03 科技全頻

未來的望遠鏡可能會繪製相似的地圖來預測太陽爆發。

該圖像的彩色條紋顯示了日冕磁場的強度，從較低的強度（藍色）到較高的強度（黃色）。整個磁場的強度只是冰箱磁鐵的一小部分。NASA的太陽動力學天文臺拍攝了中間太陽的圖像。

太陽稀疏的高層大氣被稱為日冕，是一個不斷變化的叢林，周圍有熾熱的等離子。但是，繪製出在很大程度上控制該行為的磁場強度的映射已被證明是難以實現的。田野微弱，太陽的亮度超過日冕。

但是，現在，使用稱為日冕儀的專用儀器來遮擋太陽的明亮圓盤的觀測，已經使太陽物理學家能夠測量通過日冕等離子體蕩漾的波的速度和強度（SN：3/19/09）。「這是我們第一次大規模繪製日冕磁場，」設計日冕儀的科羅拉多州高海拔天文臺的太陽物理學家史蒂芬·湯姆奇克說。

2017年，湯姆奇克加入了一個團隊，該團隊利用橫跨北美的日全食來測量日冕的磁場。他用特殊的相機在懷俄明州的山頂上徒步旅行，以捕捉日冕的極化照片，就像月亮擋住了太陽一樣。（我和他們在一起，匯報了團隊為解釋日冕為何比太陽表面熱得多而作的努力。團隊觀察了日冕的一小片，以測試特定波長的光可能帶有日冕磁場的特徵。

但這是2016年日冕儀的觀測結果，使研究人員可以一次查看整個日冕。理論家數十年前就已經證明冠狀波的速度可以用來推斷磁場的強度。這些波也可能有助於將熱量從太陽表面傳導到日冕中。但是以前沒有人測量過整個日冕。

研究人員在8月7日的《科學》雜誌上報告說，日冕的磁場強度通常在1-4高斯之間，是地球表面地球磁場強度的幾倍。

該團隊說，製作地圖是重要的一步。但是，太陽物理學家真正想做的是至少每天一次連續跟蹤日冕的磁場。

北京大學的太陽物理學家楊子豪說：「太陽磁場一直在發展。」 有時，太陽會爆炸性地釋放出磁能，發出等離子爆發可以射向太空。這些彈射撞擊地球時會對衛星或電網造成嚴重破壞。持續監測日冕磁性可以幫助預測這些爆發。「我們的工作表明，我們可以使用這種技術繪製日冕磁場的全球分布圖，但是我們只顯示了一個數據集中的一張圖，」 Yang說。

麻薩諸塞州劍橋史密森天文臺的太陽物理學家詹娜·薩姆拉（Jenna Samra）說，測量日冕磁場的強度「確實非常重要。」製作日冕磁場強度的全球圖……將使我們最終可以更好地預測太空天氣事件。」她說。「這是朝著這個方向邁出的非常好的一步。」

Tomczyk和他的同事正在為日冕太陽磁天文臺開發日冕儀的升級版，稱為COSMO，它將重複使用相同的技術，最終目的是預測太陽的行為。

「這是一個裡程碑，」湯姆齊克說。「目標是要定期做，一直做下去。」

獲取更多科技新資訊，歡迎訂閱關注「科技全頻」。


相關焦點

  • 查看有史以來第一個太陽日冕磁場圖
    未來的望遠鏡可能會繪製相似的地圖來預測太陽爆發。該圖像的彩色條紋顯示了日冕磁場的強度，從較低的強度（藍色）到較高的強度（黃色）。整個磁場的強度只是冰箱磁鐵的一小部分。NASA的太陽動力學天文臺拍攝了中間太陽的圖像。
  • 中國北京大學學者參與了首次測量太陽日冕的整體磁場
    這個團隊包括來自中國北京大學和美國國家大氣研究中心（NCAR）的研究人員，使用了日冕多通道旋光儀（CoMP）的觀測結果，該儀器可以測量來自太陽大氣的紅外輻射。他們的研究成果剛剛發表在《科學》雜誌上。磁場控制著太陽行為的許多方面，導致太陽周期長達11年，爆發了強烈的太陽爆發，並將太陽日冕中的熱氣體（等離子）加熱到數百萬攝氏度。
  • 日冕磁場衰變與太陽耀斑爆發
    太陽耀斑是發生在太陽大氣（光球層、色球層、日冕）局部區域的一種快速劇烈的能量釋放過程，它可以在幾分鐘到幾十分鐘內釋放出1028～1032erg的能量，這些能量包括輻射能、動能、熱能和非熱能等。耀斑主要發生在太陽的色球層和日冕，但有些大耀斑在我們肉眼可見的光球層也會發生輻射增強，被稱之為白光耀斑，1859年9月1日英國天文學家理察C.卡靈頓（Richard C. Carrington）第一次觀測記錄到的太陽耀斑，就是一個白光耀斑。
  • 中美科學家首次測量了日冕的全球磁場
    北京大學，美國國家大氣研究中心以及諾森比亞大學的研究人員最近首次測量了太陽大氣最外層日冕的全球磁場。100多年，但我們對太陽上層大氣，特別是日冕的磁場仍然沒有準確的認識。科學家們利用日冕多通道極光儀的觀測數據，對來自太陽大氣層的紅外輻射進行測量。
  • 看太陽,就知道是否有致命太陽耀斑和日冕物質拋射
    圖片信息及版權：NASA有兩件事可以引起極光，但都是從太陽開始。第一種是太陽耀斑，太陽表面高度活躍的區域產生更多的太陽耀斑（這是突然的），局部的太陽亮度的增加。通常情況下太陽耀斑會伴隨著日冕物質拋射(CME)。日冕物質拋射是物質和電磁輻射進入空間的過程。這種磁化等離子體主要是質子和電子。
  • 有史以來離太陽最近且速度最快的飛行器——帕克太陽探測器
    自帕克太陽探測器（PSP）成功發射以來，距離它成為有史以來離一顆恆星最近的探測器也不過近1年而已。2019年，科學家們開始收集這些近距離採集到的數據。參加了在華盛頓特區舉行的美國地球科學協會的四位研究者分享了他們希望能從這次太陽探測任務中學到什麼。
  • 太陽的「噴嚏」——日冕物質拋射
    但我們卻從未靠近頭頂上最重要的恆星——太陽。首先要說的便是太陽黑子，說起人類對太陽活動的觀察最基本、最明顯的就是太陽黑子。我國古代便有「日中有踆烏」的記載，三足金烏便是太陽黑子的形象。太陽黑子之所以發黑，是因為太陽黑子的磁場牽制了表面沸騰的對流，產生了比周圍溫度略低溫的區域。如果用極強的紫外線查看太陽的照片，你能看到太陽高溫大氣是被太陽黑子的強磁場固定住的。
  • 太陽的「噴嚏」——日冕物質拋射
    但我們卻從未靠近頭頂上最重要的恆星——太陽。太陽非常巨大，它的質量佔整個太陽系的99%。它能裝下100多萬個地球。在太陽中心極高的密度和壓力下，隨時都在進行著四個氫核聚變成一個氦核的熱核反應。所以太陽的核心就像一個最大的氫彈，想像數十億個氫彈每一秒都在爆炸，這樣的過程一直持續40億年。太陽內部巨大的核動力將好幾億噸的質量向外推去。
  • 答:太陽日冕都有哪些結構?
    想要查看原問題背景介紹的朋友們可以點擊《問：太陽日冕都有哪些結構？》~下面就讓我們來看看空少的解答吧！ 24次繞太陽軌道的飛行，並逐漸降低近日點的高度，未來最低可以飛到距離太陽表面約600萬公裡，進入太陽大氣的最外層——「日冕」當中。
  • 揭開太陽日冕神秘面紗
    日全食時，黑暗的太陽外圍是銀白色的光芒，像帽子似地扣在太陽上，因此稱為日冕。日冕是太陽最外圍大氣。平時要觀測日冕，需要用特別的日冕儀。
  • 人類有史以來，最近距離拍攝的照片顯示，太陽表面遍布微小的耀斑
    Tiny mysterious flares are shown by nearest pictures of sun surface人類有史以來，最近距離拍攝的太陽照片顯示，太陽表面遍布微小的耀斑，叫做「篝火」（campfires）。
  • 太陽為什麼沒有人登錄?了解下日冕磁場的衰變,與太陽耀斑爆發
    但是，儘管這種，地球上已知所有生物的能量來源幾乎都是直接或者間接的來源於太陽。從古至今，對人類而言，最神秘的太空星體某過於月亮和太陽，月亮象徵著黑暗，太陽象徵著光明，月亮和太陽也因此被人們賦予了更加神秘的色彩。近代以後，人們開始登上太空，第一個探索的星球就是月球。但是太陽為什麼沒有人登錄呢？
  • 美歐兩探測器將近距離揭秘日冕、太陽風和太陽磁場—新聞—科學網
    即將於今年夏季發射的美國國家航空航天局（NASA）「帕克」太陽探測器和將於2020年升空的歐洲空間局（ESA）太陽軌道器，儘管技術上存在差異，但殊途同歸，都將為我們提供有史以來最好的機會，揭示太陽風等活動的複雜性，了解太陽的工作原理以及對太空環境的影響等。
  • 太空天氣：黑子，太陽耀斑和日冕物質拋射
    儘管太陽距地球1.49億公裡，但其不斷的活動確保了對我們地球的影響遠遠超出了明顯的光和熱。從恆久的太陽風粒子流到不可思議的太陽耀斑和日冕物質拋射的轟擊，地球經常感受到其恆星伴星的影響。儘管太陽黑子與更劇烈的相互作用有關，但它們很少穿過太陽表面。所有這些都屬於「太空天氣」的定義。
  • 耗費15億美元,能抗住日冕110萬度高溫,離親吻太陽不遠了!
    我們在探測其他星球的過程中也沒有忘了太陽，畢竟太陽是整個太陽系的中心，關於這個星球還有著太多的未解之謎，比如說太陽日冕的溫度，我們就無從得知，據悉它的等效溫度可以高達110萬攝氏度以上，那麼這些熱量是從何而來的呢？
  • 太陽生命的爆發:太陽黑子、耀斑及日冕物質拋射
    太陽上演了一幕爆發力十足的表演秀：太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射（CMEs）。這個現象很不尋常，因為就在上個月，科學家們宣布新的太陽活動周期剛剛開始並進入最低活躍階段。截至目前，太陽圓盤沒有任何可見活動，然而三個太陽黑子如同入侵者一般翻滾著出現，畫出了複雜的磁場線圓弧（冠狀環），用本年度最大的耀斑向著太空拋射等離子流。觀測者們還記錄了日冕物質拋射中產生的射電。
  • 拍到有史以來最「近」的太陽照片！ESA/NASA合作完成
    ESA / NASA的太陽軌道器的第一批圖像現已向公眾公開，其中包括有史以來最接近的太陽照片。太陽軌道器是歐洲航天局（ESA）與美國宇航局（NASA）之間的一項國際合作，旨在研究我們最近的恆星太陽。該太空飛行器於2020年2月9日（美國東部標準時間）發射，6月中旬完成了對太陽的首次近距離通行。
  • 日冕成像儀帶您走進太陽表面
    文章介紹了由高解析度日冕成像儀Hi-C提供的外日冕層的數據揭示了隱藏在曾經只被視為空或暗的區域內的從未見過的結構。這可以告訴我們更多關於太陽神秘的磁性大氣層是如何構成的。
  • 日冕、太陽黑子、太陽耀斑、磁暴、太陽風與太陽有關的活動
    日冕是什麼現象？日冕是太陽大氣的最外層，由高溫、低密度的等離子體組成。亮度微弱，在白光中的總亮度比太陽圓面亮度的百分之一還低，相當於滿月的亮度，因此只有在日全食時才能展現其光彩，平時觀測則要使用專門的日冕儀。
  • 太陽風暴來襲之日冕物質拋射
    我們對太陽的存在早已習以為常。但大概是距離產生美，大夥對太陽的關注遠沒有對「宇宙的起源」、「黑洞的形成」熱情。《2012》這樣的好萊塢科幻大片中將人類史上最大一次太陽爆發和全球毀滅性災難關聯起來，然而，這是真的麼？今天我們就撥開雲霧見日明，聊一聊太陽大氣中最重要的爆發現象之一：日冕物質拋射（coronal mass ejections，簡稱 CMEs）。