第09版:国是·科技文化

“羲和号”绘制出首个太阳大气自转三维图像

金凤

《 人民政协报 》 ( 2024年06月19日   第 09 版)

记者从国家航天局获悉,近日,南京大学与中国科学院云南天文台、中国航天科技集团有限公司第八研究院的科研人员通过我国首颗太阳科学技术试验卫星——“羲和号”获取的太阳观测数据分析,首次精确刻画出了太阳大气自转的三维图像,进而发现了太阳大气自转的新规律。相关论文于6月13日发表在国际学术期刊《自然·天文学》上。

此前,由于没有高精度的全日面光谱观测资料,所以我们对太阳大气自转的认识不够准确。按照传统的认知来说,球体在自转的时候,大气高度越高,速度越慢。但科研团队通过对自转速度三维图像的分析发现,太阳大气的各个层次都呈现出自转速度从赤道向两极逐渐降低的规律。更精细地分析发现,越靠近太阳外层,大气的自转速度越快。分析指出,这种“反常”现象是由无处不在的小尺度磁场结构与太阳大气“磁冻结”效应造成的。

研究者解释说,不同高度存在不同程度的磁冻结效应,意味着离子与中性粒子的相互作用也不同,太阳大气的加热模型需要考虑这个因素。太阳高层大气的较快的自转速度,意味着太阳风损失的角动量不可小视,这对太阳自转起到了“制动”作用,因此随着年龄增大太阳自转会逐渐减慢。该项科学发现对理解太阳发电机、太阳大气加热、太阳自转的长期变化带来重要的观测证据。

据悉,“羲和号”做一次全日面的扫描,仅仅需要46秒,就可以得到300多个太阳的不同层次的全日面图像,相当于给太阳大气做了一次CT扫描。区别于在地球上观测太阳,“羲和号”可以减少地球大气对观测的影响,获得更全面精确的太阳数据。

“羲和号”卫星于2021年发射升空,至今仍在轨稳定运行。“羲和号”还是太阳的专属“摄影师”,它通过搭载在卫星上的太阳空间望远镜,可以研究太阳低层大气动力学过程,为解决“太阳爆发由里及表能量传输全过程物理模型”等科学问题提供重要支撑。目前相关观测数据由南京大学太阳科学数据中心向全球开放共享,已有法、德、美、日等10余个国家的太阳物理研究学者应用。(金凤)

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