太阳是一个带电粒子以及磁场的质量体。
太阳一直不断地放射出已知为太阳风的带电粒子流,影响行星的大气层,并且造成极光。
然而,太阳风的形成不完全清楚。靠近太阳,在太阳日冕里,太阳风是以明显的光线构成的。但是当它抵达行星时,它变为扰流,就好像是空气中的风。天文学家终于能够想像太阳大气层的边缘,并且观察太阳风如何以及为什么改变。
感谢NASA的太阳地球关系观测站(Solar Terrestrial Relations Observatory,STEREO),让发表于天文物理学期刊(Astrophysical Journal)的这项研究有可能。在太阳大气层的上层,太阳磁场是组成太阳风的支配力量。但当它要离开太阳时,内部力量变得更重要。
论文首席作者暨科罗拉多州波德市西南研究所(Southwest Research Institute in Boulder, Colorado)的太阳物理学家Craig DeForest在一份声明中说:“当你离太阳更远时,磁场强度降低得比物质压力还要快得多。”
“最后,物质开始表现的更像气体,而不像带磁性的结构电浆。”
研究人员把分裂的带电粒子射线比作水从软管射出来。水流一开始是平滑的,而且在流动中成为一体。但是它然后分裂成越来越小的水滴,直到变成薄雾。
这个gif电脑图档显示电脑处理过的太阳风数据,当它离开日冕时。
科学家长期怀疑磁力是塑造太阳日冕边缘的原因。但实际上,观察它是极为挑战的。为了拍照这个区域,研究人员利用分散在太阳风电子的阳光。这是极为困难的,因为这个光比背景光线暗一百倍。
这项新产生的理解是非常重要的。太阳风塑造出太空环境,一路从太阳到冥王星之外。如果我们想要探索太阳系,我们需要好好地了解它。
论文共同作者暨NASA戈达太空飞行中心(Goddard Space Flight Center )的太阳科学家Nicholeen Viall说:“现在,我们有太阳风演化的整体状况,这真的会改变我们对太空环境发展的了解。”
STEREO的成果也正在告知下一世代的太阳观测站,特别是即将在2018年直接飞进太阳日冕的太阳探测器附加任务(Solar Probe Plus)。
来源:IFLScience
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