天文学家发现太阳大气层有种类似“心跳”的无线电爆发模式,电波跳动模式与理解太阳表面耀斑如何释放巨大能量有关。
太阳无线电爆发通常与太阳耀斑相关,且经常出现重复模式。跨国研究团队分析2017年7月13日某次太阳耀斑事件的微波观测资料后,成功揭示信号模式来源。观测资料由纽泽西理工学院扩展欧文斯谷太阳数组(Expanded Owens Valley Solar Array,EOVSA)捕获,望远镜数组位于美国加州欧文斯谷无线电天文台(Owens Valley Radio Observatory,OVRO)。
NASA SDO望远镜拍摄的211Å太阳图片,显示太阳活跃区域与较暗冕洞。(Source:NASA)
称为准周期脉动(quasi-periodic pulsations,QPPs)的重复性无线电波信号成因,天文学界一直未有定论。据EOVSA太阳耀斑观测,发现周期10~20秒的无线电脉动,就像心跳。称为准周期脉动的电波信号和太阳表面耀斑区域的强烈磁场活动有关,在磁力线接近、断裂和重新连接时,大量能量产生。由于EOVSA独特的微波成像能力,提供高时间和空间分辨率资料,研究人员得以在原先无线电波脉动发现不用于准周期脉动的次级脉动,很可能源自耀斑物质重新连接,这信号有助判别耀斑细部活动的先后顺序。
团队准周期脉动形成机制。灰色宽曲线代表爆发丝状物,金色和紫色覆盖场代表上复磁场。较浅和较深灰色椭圆分别代表磁场的正极性和负极性。从较浅到较深,圆形的蓝色和红色代表在耀斑环流和重新连接的CS区域分别位于强和弱微波源。(Source:NATURE)
团队分析显示,太阳表面电浆态物质会形成岛状或泡状结构,会往耀斑区域移动,并产生周期性重新连接,释放大量能量,在微波和X射线波段产生周期性脉动现象。详细研究成果可参考发表在《自然通信》的论文。
(首图来源:Pixabay)