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太陽熱量傳輸成像 挑戰(zhàn)太陽黑子成因
2012-07-13
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)7月9日?qǐng)?bào)道，一個(gè)聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了有關(guān)太陽內(nèi)部等離子體運(yùn)動(dòng)的核磁共振成像(MRI)，清晰地顯示了太陽如何將內(nèi)部深處的熱量傳輸至表面。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上，其顛覆了我們對(duì)太陽熱量如何向外傳送的固有理解，并向有關(guān)太陽黑子和磁場產(chǎn)生的現(xiàn)存解釋發(fā)起了挑戰(zhàn)。
這一研究由美國紐約大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、德國馬克斯·普朗克研究所以及美國國家航空航天局(NASA)共同進(jìn)行?？茖W(xué)家表示，太陽的熱量由核心的核聚變產(chǎn)生，通過外部三分之一區(qū)域的對(duì)流進(jìn)行傳送。然而我們對(duì)于這一過程的理解很大程度上十分理論化：太陽并非透明，因此對(duì)流不能被直接觀察到，因而我們依賴于所知的液體流動(dòng)相關(guān)理論，并將這一理論應(yīng)用于太陽。
通過顯影來理解對(duì)流對(duì)了解一系列現(xiàn)象極其重要，其中包括太陽黑子的形成，它的溫度比太陽表面其他部分的溫度要低;也包括太陽磁場，其由太陽內(nèi)部的等離子體運(yùn)動(dòng)所創(chuàng)建。
為給太陽等離子體流拍攝MRI，研究人員檢查了由NASA太陽動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)所攜帶的日震與磁成像儀(HMI)拍攝到的高分辨率太陽表面圖像。利用1600萬像素的照相機(jī)，HMI能夠測量由對(duì)流引發(fā)的太陽表面運(yùn)動(dòng)。而一旦科學(xué)家捕獲到太陽表面精確的運(yùn)動(dòng)波，就能計(jì)算出無法觀測到的等離子體運(yùn)動(dòng)。
這些對(duì)流運(yùn)動(dòng)一般被認(rèn)為能夠支撐太陽外部三分之一區(qū)域的大規(guī)模環(huán)流，從而產(chǎn)生太陽磁場。然而科研人員此次發(fā)現(xiàn)，與現(xiàn)存理論相差甚遠(yuǎn)，太陽的等離子體運(yùn)動(dòng)速度約比之前預(yù)計(jì)的要慢100倍。如果這些對(duì)流運(yùn)動(dòng)的速度確實(shí)如此之慢，那廣為接受的太陽磁場產(chǎn)生理論將被打破，不再有強(qiáng)有力的理論能夠解釋這種磁場為何產(chǎn)生，而我們對(duì)于太陽內(nèi)部物理現(xiàn)象的理解也需得到徹底修正。
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