科技日报北京5月24日电 (记者张佳欣)据22日《自然》杂志报道,由美国西北大学牵头的国际研究团队揭开了一个长达400多年的太阳之谜:太阳磁场起源于何处?这一问题自伽利略时代以来一直困扰着科学家。新研究发现,磁场是在太阳表面下约3.2万千米处产生的。这一发现颠覆了几十年来流行的观点,即太阳磁场源于表面以下约33.7万千米处。新发现不仅有助于更好地了解太阳的动态过程,还可帮助科学家更准确地预测强大的太阳风暴。
多年来,天文学家在理解“太阳发电机”的起源(即产生磁场的物理过程)方面取得了重大进展,但仍然存在局限。此次,研究团队新开发了一种先进的数值模型来模拟太阳磁场。与以前的模型不同,新模型考虑了扭转振荡,这是一种气体和等离子体在太阳内部和表面流动的周期性模式。因为太阳不像地球和月球那样是固体,所以它不会作为一个整体自转。相反,它的自转随纬度的变化而变化。与11年的太阳磁场周期一样,扭转振荡也具有11年的周期。
研究人员表示,传统的太阳磁场“深部起源论”无法解释这些扭转振荡从何而来。一个有趣的线索是,扭转振荡只出现在太阳表面附近。他们的假设是,磁周期和扭转振荡是同一物理过程的不同表现形式。
新模型为扭转振荡中观察到的特性提供了定量解释,还解释了太阳黑子如何遵循太阳磁场活动的模式,这是“深部起源论”中缺失的另一个细节。
尽管太阳动力学中仍存在诸多未解之谜,但新研究在破解理论物理学中最古老难题方面取得了重大进展,为更准确预测危险的太阳活动开辟了道路。
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