科学家在理解“日冕加热问题”方面取得重要进展

利用一台超级计算机，天体物理学家已经能够调和关于日冕极端热量的两个主要理论，并显示它们与美国宇航局（NASA）的帕克太阳探测器的观测结果完全吻合，这个小机器人最近成为第一个“触摸太阳”的航天器。

他们的研究报告周四发表在《自然-天文学》杂志上，使用太阳日冕一小块的六维模拟来分析粒子是如何被加热的，以及它们如何与这个巨大的“熔炉”的磁场互动。

新西兰奥塔哥大学的天体物理学家Jonathan Squire表示：“我们的研究结果的好处是，它把以前的两个理论联系在一起，而这两个理论都被研究得非常透彻。”这些理论围绕着“湍流”和一种被称为“离子回旋波”的磁波展开，前者通过将能量从靠近太阳的地方向外转移来加热日冕。这些理论都有漏洞，与航天器和望远镜的观测结果不一致。他们难以解释日冕如何能够自行变得如此之热。

因此，Squire和研究合著者们问道：“好吧，为什么我们不同时拥有这两者？”他们进行的计算机模拟显示，湍流驱动着离子回旋波，“这有效地将两种理论中的‘好的部分’单独保留下来，”Squire说。

尽管该团队在这篇论文中没有直接使用来自NASA太阳探测器的数据，但它确实提供了一个比较点，其数据似乎与太阳模拟获得的数据相吻合，使研究人员对他们的模拟充满信心。这并不一定意味着“日冕加热问题”得到了解决，但是Squire说该团队在理解这一现象方面取得了重要进展。

他指出，“可能有多种不同的机制在太阳的不同部分运作”，不同的机制可能以不同的方式加热日冕。

日冕--以及从太阳中吹出的太阳风--可以对地球造成严重破坏。它们在太空中发出的粒子可以引起地磁暴，扰乱我们星球的磁场，并扰乱卫星。

2月初，一批最近发射的SpaceX Starlink卫星在发射后被地磁暴击中，使这些宽带卫星无法到达预期的轨道，因此注定要失败。它们最终坠落回地球，在大气层中燃烧起来。

Squire表示，这些风暴之所以如此猛烈，一定与日冕和太阳风的加热方式有关。“为了更好地预测空间天气和地磁暴，”Squire说，“我们必须更多地了解日冕的工作原理。”