太阳为何会剧烈爆发?70年之谜终获解答

摘要:

经过长达70年的理论探索与等待,人类终于首次直接捕捉到太阳大气中磁重联的关键证据。这项里程碑式的发现由美国西南研究院(SwRI)领导的研究团队完成,其直接数据源自美国宇航局(NASA)帕克太阳探测器(PSP)的突破性近日观测。此次探测不仅证实了存在数十年的磁重联理论模型,更将为空间天气预报精度的飞跃奠定基础。

磁重联是驱动太阳爆发的核心物理过程。当太阳等离子体中的磁力线断裂并重新排布,会瞬间释放巨大能量,触发耀斑、日冕物质抛射等高能事件,这些爆发所产生的带电粒子与辐射可能严重影响在轨卫星、通讯导航及地面电网设施。

PSP于2018年发射,是人类历史上首个飞入日冕并对其开展原位测量的探测器。在2022年9月的一次近日点飞越中,它成功穿越一个正在爆发的大型日冕物质抛射源区。结合欧空局太阳轨道飞行器(Solar Orbiter)的远程成像,科学家首次将遥感影像与原位等离子体、磁场数据精确匹配,无可争议地证实了太阳大气中磁重联区的存在。

该发现具有重大科学与工程价值。它直接衔接了从实验室等离子体、地球磁层(通过NASA-MMS任务)到太阳尺度的磁重联统一图像,提供了模型验证所亟需的实测约束。下一步,SwRI团队将重点分析该区域是否存在湍流或磁流体波,以揭示能量耗散和粒子加速的微观机制。

这项成果标志着太阳物理和空间天气研究进入一个新时代——从理论推测迈向直接探测。随着PSP继续抵近太阳,更多数据将助力科学家开发更精准的爆发预警模型,最终提升人类社会应对极端空间天气事件的韧性。

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