近日，國際知名期刊《Nature Astronomy》（自然天文學）發表了南京大學天文與空間科學學院陳鵬飛課題組文章，揭示了太陽上的日珥精細結構及其動力學的形成機制。文章第一作者周雨昊於2019年在南京大學天文與空間科學學院獲得博士學位，通訊作者是其導師陳鵬飛。
太陽大氣中的日珥與地球真實大小對比圖
太陽表面的溫度只有6千度，而表面之上的日冕溫度高達百萬度。在這百萬度的日冕中，經常懸浮著溫度只有7千度左右的冷物質團，密度是周圍日冕的100倍，就像飄浮在太陽上空的雲朵。因為這種結構像太陽戴的耳環，故稱之為日珥。日珥既是天文愛好者痴迷的觀測目標，也是天文工作者感興趣的研究對象。日珥的典型寬度大約為數倍地球大小，長度相當於幾十倍地球大小。當突出在太陽邊緣之外的日珥轉到日面上時，它顯現為暗黑的長條狀結構，因此日珥也被稱為暗條。
在日面上，日珥表現為暗黑條狀結構，被稱為暗條（由南京大學ONSET望遠鏡觀測）
高解析度的觀測表明，日珥（或稱為暗條）由很多細絲組成。更為有趣的是，這些細絲每時每刻都處在運動當中，一部分細絲向左運動，另一部分向右運動，兩者交替出現。經過幾十年的研究，目前已經大體清楚了日珥的主要形成機制：太陽表面6千度的冷物質被加熱到百萬度後蒸發到上面的日冕中，這些高溫高密度物質非常不穩定，很快冷卻到7千度左右，從而形成日珥。然而，目前仍然有幾個問題困擾著天文工作者：（1）為什麼日珥具有一絲一絲的精細結構？（2）為什麼這些細絲總是交替沿著相反方向運動？（3）這些細絲是否示蹤了當地的磁力線？
為了解決這些問題，課題組提出一個設想：太陽表面的湍流運動提供了一個隨機加熱作用，正是這些隨機加熱導致太陽表面物質向日冕的蒸發過程出現不均勻性，從而產生日珥的細絲結構；也正是這些隨機加熱導致已形成的日珥細絲總是處在隨機擾動之中，從而表現出忽左忽右的運動。基於這個想法，課題組利用南京大學超級計算中心的機群對日珥的形成進行了數值模擬，再現了日珥細絲的精細結構及其交替反方向運動特徵。
日珥精細結構形成的數值模擬結果（背景是太陽表面，暗黑細長結構為日珥）
對於國際上關於日珥細絲是否示蹤當地磁力線的爭論，該工作證實細絲的走向與當地磁力線基本一致。更為重要的是，該工作預言：在大量冷的日珥細絲之間的高溫物質中也時刻存在交替方向的流動。
（來源：江蘇新聞廣播/周洋 編輯/國正）