證實,太陽黑子上方存在共振腔

2021-02-15 天文通
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這一發現不僅解釋了一個持續幾十年的謎團，還提供了一種利用太陽大氣的共振來推斷其大氣特性的新方法。

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太陽黑子通常出現在太陽表面較暗的區域，它們是由強烈的磁場聚集所引起的，面積大小可以和地球一樣大，甚至更大。

從1960年代末開始，這些黑子在大氣中的振蕩現象就已經被人們所知，並被解釋為電磁波的證據。這些電磁波吸引了研究人員的興趣，因為它們可以將能量從太陽內層傳送到太陽大氣的外層。它們被認為是解釋太陽外層大氣（日冕）溫度極高的機制之一，這也是太陽物理學中主要的一項課題。

電磁波被困在黑子表面（下圖，由GREGOR Fabry-Perot幹涉儀拍攝）和過渡區（上圖，由NASA / SDO和AIA科學團隊提供）之間的示意圖。

新的結果表明，這些電磁波部分被困在太陽黑子上方的大氣區域中，從而引起共振。

IAC的研究人員和文章的第一作者Tobias Felipe說，這種現象類似於管樂器或吉他弦產生的現象。當波被限制在一個空腔內時，某些頻率被加強了。在靠近太陽表面和過渡區的區域內的溫度強烈變化，會導致波被反射，並被局限在這些共振腔中。

為進行這項研究，位於特內裡費島的科技和可再生能源研究所（ITER）運營的Teide-HPC超級電腦上進行了數值模擬。

最近加入IAC的研究員Sergio Gonzalez Manrique補充說，泰德天文臺（Teide Observatory）的太陽望遠鏡所進行的高解析度觀測，讓我們可以更加了解太陽大氣中幾個層面的速度和溫度波動。這些觀測數據與數值模擬的預測完全吻合。

這一發現不僅解釋了一個持續幾十年的謎團，還提供了一種利用太陽大氣的共振來推斷其大氣特性的新方法。

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    太陽黑子（sunspot）是在太陽的光球層上發生的一種太陽活動，是太陽活動中最基本、最明顯的。一般認為，太陽黑子實際上是太陽表面一種熾熱氣體的巨大漩渦，溫度大約為3000-4500℃。
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