2023年2月2日,太陽上發生怪事:NASA拍到太陽北極物質斷裂脫落,刮起詭異「旋風」,科學家認為,這樣的現象是前所未見的。我們來看看這具體是怎麼回事。
根據NASA的介紹,此次觀測數據來自「太陽動力學觀測站」(SDO),這是一顆于2010年發射升空的人造衛星,它攜帶的觀測設備主要包括大氣成像組件 (AIA) 、日震和磁成像儀 (HMI) 、極端紫外線變異實驗儀器(EVE),其主要任務就是對太陽進行長時間地觀測,進而獲取到太陽的大氣、磁場和能量輸出等方面的高分辨率圖像或者測量數值。
從傳回的圖像可以清楚地看到,在太陽的北極區域,大量的物質「騰空而起」,形成了一個巨大的絲狀結構,在此之后不久,這個結構斷裂脫落,而構成它的物質隨后圍繞著太陽北極快速旋轉,刮起了一陣詭異的「旋風」 。
簡單科普一下,太陽上這種絲狀結構的形成機制與「磁通量管」有關,我們可以將「磁通量管」簡單地理解為太陽表面的局部強磁場所穿過的空間區域,它們的直徑通常在幾十公里到數百公里之間,長度一般都可以綿延數千公里。
由于太陽表面的物質基本上都是高溫等離子體,因此「磁通量管」之中的物質就會受到其強大磁場的約束,進而形成巨大的絲狀結構。
隨著太陽表面復雜的物質活動,「磁通量管」的磁力線也會出現會聚或發散,如此一來,這種絲狀結構也會隨之出現轉動和扭曲,當達到一定程度時,「磁通量管」就會崩潰,在這種情況下,我們就可以觀測到太陽上的絲狀結構從太陽表面斷裂脫落。
研究人員稱,這種現象其實已被多次觀測到,但令人覺得詭異的是,在過去的觀測中,當太陽上的絲狀結構崩潰之后,構成它的物質無一例外地都是迅速地發散開來,這符合我們目前對太陽的認知,然而在此次觀測中,太陽北極的物質在斷裂脫落之后,卻并沒有遵循這樣的規律,它們前所未見地形成了「旋風」。
為什麼會出現這樣的現象呢?研究人員推測,此次出現在太陽北極的詭異「旋風」,很可能與太陽上的另一種具有周期性的神秘現象有關。
研究人員指出,太陽活動有一個大約11年的周期,與之對應的是,每隔11年,在太陽南、北緯55度的區域中會定期出現一種隆起結構,為方便描述,研究人員將其形容為「等離子體籬笆」,這種結構一旦出現,就會向太陽的兩極移動,隨后在某一時間點神秘地消失。
在過去的觀測中,科學家已多次發現太陽上的絲狀結構會在「等離子體籬笆」中斷裂,但從未觀測到「等離子體籬笆」真正地抵達太陽的兩極,所以一個合理的推測就是,此次觀測是首次發現「等離子體籬笆」抵達太陽的北極,正是在它的影響下,太陽北極才會刮起「旋風」。
從目前的情況來看,科學家只知道「等離子體籬笆」與每個太陽周期發生一次的太陽磁場反轉密切相關,但并不清楚這種結構到底是怎麼形成的,所以暫時還無法對此次在太陽北極出現的「旋風」給出確定的解釋。
(↑太陽動力學觀測站)
NASA表示,由于「太陽動力學觀測站」只能從太陽系的「黃道面」(即地球公轉軌道所在的平面)觀測太陽,而在這種角度上,太陽的兩極的絕大部分區域都是無法直接觀察到的,因此目前很難對其展開深入的研究,不過在幾年之后,這種情況有望得到改善。
(↑太陽軌道飛行器)
因為于2020年發射的「太陽軌道飛行器「(Solar Orbiter),預計會在2025年以大約17°的傾角(相對于「黃道面」)從太陽附近區域近距離掠過,在接下來的時間里,這個傾角還將逐漸增至33°左右,從而使得太陽上更多的極地區域進入直接視野。