研究:太陽表面等離子體流動似梵高《星空》
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收藏新華社北京8月6日電 望遠鏡捕捉到的高清晰度影像顯示,在太陽表面,高溫等離子體像漩渦一樣旋轉,就好像畫家梵高名作《星空》描繪的夜空。

2023年11月17日,在挪威維肯郡的利勒斯特倫,觀眾觀看梵高光影藝術展。新華社發(陳雅琴攝)
據5日刊載於英國《自然》雜志的研究報告,天文學家用位於美國夏威夷毛伊島哈萊阿卡拉火山頂附近的太陽望遠鏡觀測到上述現象,拍下迄今清晰度最高的太陽表面靜態照片和延時攝影視頻。
在這些影像中,太陽大氣最低層光球層的高溫等離子體打著旋。以太陽尺度而言,這些渦旋微不足道,但對人類來說堪稱巨大:最小直徑19公裡,最大直徑約170公裡。
研究人員說,太陽表面出現的這種渦旋並非隨機形態,而是首次在一顆恆星表面觀測到的開爾文-亥姆霍茲不穩定性現象。
這種現象發生於具有不同速度流體的界面之間。這裡“會變得不穩定,進而形成類波紋狀渦旋”,美國國家太陽觀測台科學家、研究報告第一作者之一弗裡德裡希·沃格說,“這些渦旋會不斷向外擴大直至最終碎裂,與大風天氣下湖面或海面上翻涌的波浪並無二致。”
沃格說,這種現象在地球上體現為較為罕見的漩渦雲,曾在木星和土星這樣較大的氣態巨行星上觀測到。不同於地球上的波浪或雲團,在太陽表面交互作用的流體是炙熱的等離子體,溫度超過5500攝氏度。“它們在磁場中運動,而磁場恰好為這種不穩定性的形成創造了條件。”
觀測到開爾文-亥姆霍茲不穩定性現象,有助於研究人員了解影響太陽等恆星動力學的潛在物理機制,包括太陽風暴。沃格稱這項發現為“顛覆性突破”,將為理解太陽大氣層如何集聚能量打開新思路。
太陽等恆星極為活躍,其磁場多發快速爆發性活動。美國國家太陽觀測台天文學家、研究報告另一名第一作者戴維·庫裡德澤說,發現太陽上存在開爾文-亥姆霍茲不穩定性現象,有助探索這些快速爆發性活動的觸發機制,這是現代太陽物理學的核心前沿課題之一。
他說,由這種現象產生的持續扭轉運動能夠積累能量,最終觸發太陽風暴中兩種典型的爆發活動:日冕物質拋射和太陽耀斑。
除了科學原理,研究人員感慨於藝術家早就在作品中展現了這種流體動力學現象,“著名的例子就是梵高的《星空》”。
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