新華社北京8月6日電 望遠(yuǎn)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(zhuǎn),就好像畫家梵高名作《星空》描繪的夜空。
【資料圖】
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(shù)展。新華社發(fā)(陳雅琴攝)
據(jù)5日刊載于英國《自然》雜志的研究報(bào)告,天文學(xué)家用位于美國夏威夷毛伊島哈萊阿卡拉火山頂附近的太陽望遠(yuǎn)鏡觀測到上述現(xiàn)象,拍下迄今清晰度最高的太陽表面靜態(tài)照片和延時(shí)攝影視頻。
在這些影像中,太陽大氣最低層光球?qū)拥母邷氐入x子體打著旋。以太陽尺度而言,這些渦旋微不足道,但對(duì)人類來說堪稱巨大:最小直徑19公里,最大直徑約170公里。
研究人員說,太陽表面出現(xiàn)的這種渦旋并非隨機(jī)形態(tài),而是首次在一顆恒星表面觀測到的開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象。
這種現(xiàn)象發(fā)生于具有不同速度流體的界面之間。這里“會(huì)變得不穩(wěn)定,進(jìn)而形成類波紋狀渦旋”,美國國家太陽觀測臺(tái)科學(xué)家、研究報(bào)告第一作者之一弗里德里希·沃格說,“這些渦旋會(huì)不斷向外擴(kuò)大直至最終碎裂,與大風(fēng)天氣下湖面或海面上翻涌的波浪并無二致?!?/p>
沃格說,這種現(xiàn)象在地球上體現(xiàn)為較為罕見的漩渦云,曾在木星和土星這樣較大的氣態(tài)巨行星上觀測到。不同于地球上的波浪或云團(tuán),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?!八鼈?cè)诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng),而磁場恰好為這種不穩(wěn)定性的形成創(chuàng)造了條件?!?/p>
觀測到開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象,有助于研究人員了解影響太陽等恒星動(dòng)力學(xué)的潛在物理機(jī)制,包括太陽風(fēng)暴。沃格稱這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)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。
太陽等恒星極為活躍,其磁場多發(fā)快速爆發(fā)性活動(dòng)。美國國家太陽觀測臺(tái)天文學(xué)家、研究報(bào)告另一名第一作者戴維·庫里德澤說,發(fā)現(xiàn)太陽上存在開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象,有助探索這些快速爆發(fā)性活動(dòng)的觸發(fā)機(jī)制,這是現(xiàn)代太陽物理學(xué)的核心前沿課題之一。
他說,由這種現(xiàn)象產(chǎn)生的持續(xù)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠積累能量,最終觸發(fā)太陽風(fēng)暴中兩種典型的爆發(fā)活動(dòng):日冕物質(zhì)拋射和太陽耀斑。
除了科學(xué)原理,研究人員感慨于藝術(shù)家早就在作品中展現(xiàn)了這種流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象,“著名的例子就是梵高的《星空》”。(袁原)
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