日食的几个阶段 日食过程的五个阶段( 三 )


营火发生在安静的区域,磁场线扭曲、纠缠,像超过负载的橡皮筋一样扭断,就会发生营火 。这些磁场线断裂后重新连接,释放出热量,产生微小的耀斑 。4月底,在欧洲地球科学联合会的会议上,科学家宣布,这些营火释放的能量足以解释长久以来的谜团 。
太阳的表面温度约5480度,日冕则高达100万度 。近一个世纪以来,太阳物理学家一直在试图揭开这个谜 。
“这就像是你离开壁炉,走到100米开外,突然变得非常热,”Müller说:“怎么会这样?”北京大学的陈亚杰领导的团队通过模拟闷烧的太阳表面,计算出这些营火产生的热量足够给日冕加温 。
“这些模型现在已经较为完善,我们可以相信模型得出的结论,”Müller说:“模型显示,我们研究的方向是正确的 。”
这可能并不奇怪,NASA的Klimchuk说,营火似乎是一种更大的纳米耀斑,即一种小型太阳爆炸 。1988年,物理学家Eugene Parker提出了纳米耀斑加热日冕的模型 。
新研究还有很多未能解释的现象,包括营火发生在安静的区域,并向太阳大气释放热量,而纳米耀斑发生在更高的地方,而且在活跃区域尤其猛烈 。太阳轨道飞行器的观测正在帮助科学家更好地理解这一现象 。
但关于太阳,最亟待回答的问题是:它如何产生和控制磁场?
“这个一个非常重要的问题,”Leamon说,绕太阳运行的航天器正准备找出这个问题的答案 。
太阳的磁场来自内部深处高温气体的搅动,即所谓的“太阳发电机” 。在这个系统中,磁场线在太阳表面喷发并扩散 。了解这一过程需要观测太阳极点,由于将航天器推入极点观察轨道需要能量,科学家很难开展这项研究 。太阳轨道飞行器将在太阳的极点上空停留几年时间,收集这片区域的数据,为我们带来揭开这一谜团的重要线索 。
与此同时,NASA的帕克太阳探测器正在逼近太阳,甚至在太阳的上层大气中进进出出,这意味着它将最先遭遇第25太阳周期 。这也是科学家首次近距离研究太阳从沉睡中苏醒,把帕克太阳探测器收集的信息与太阳活动对地球的影响结合起来 。
壮观的日全食
在这个太阳活动周期里,人们不需要乘坐宇宙飞船就能看到太阳活动 。2024年4月8日,月球将运行到地球和太阳之间,完全挡住太阳 。这次日全食会持续近4分半,从得克萨斯州到缅因州,这片狭长地带都可以看到,而且日全食发生在太阳活动极大期 。
作为日食爱好者,Guhathakurta自1991年在墨西哥海岸第一次看到日全食后,就一直在追逐这一天象 。对于她来说,那是一次惊人的超验经历 。
“它会改变你,”她说:“它会促使你深入思考宇宙,宇宙与我们的关系,思考我们身为人类最基本的问题 。”
这次的日全食不同于2017年那次 。虽然那一次,美国大部分地区都可以看到日全食,但适逢太阳活动逐渐减弱,日冕相当温和 。
日冕通常被阳光掩盖,从太阳表面延伸出几百万公里 。但日食过程中,太阳被遮住,观者可以看到一个纤细的护套,看上去就像闪闪发光的光环,装饰着黑色的月面 。
太阳活动极小期的日食,我们可以在太阳赤道附近看到冕流等特征,在月球边缘附近可能有少量小耀斑 。而在太阳活动极大期,日冕则会是最壮观的景象 。
“你会看到很多冕流,不仅仅是赤道,极地地区也有,”Guhathakurta说:“我们可能会捕捉到日珥或耀斑后环 。”
只有当月球完全遮住太阳后,我们才能看到冕流和其他现象,这也是裸眼直视太阳唯一安全的时候 。我们可以在月球缓慢地掠过日面时,观看这一壮观景象,而当新月渐渐移开,诡异的微光不断增强,我们就需要戴上防护镜了 。即便我们无所畏惧,直面太阳的飞行器也需要严密保护 。


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