科学家在太阳的Photosphere中抓住了令人兴奋的磁波

磁波

信贷:伦敦王后大学

研究人员已经证实了磁性的存在等离子体波浪,被称为Alfvén的波浪,在太阳的Photosphere中。

该研究,发表在自然天文学,为1947年,诺贝尔奖奖科学家HannesAlfvén首次发现的这些迷人的波浪中提供了新的洞察。

由于其纯磁性,这些波的巨大潜力驻留在它们在非常大的距离上运输能量和信息。在太阳能光斑,太阳能大气层的最低层的直接发现是利用这些磁波的性质的第一步。

AlfvénVaves携带能量的能力也对太阳能和血浆天体物理学的感兴趣也是有助于解释太阳能大气的极端加热 - 这是一个在一个世纪以来未解决的谜团。

难以捉摸的波浪

当响应于磁场和电流之间的相互作用时,当带电粒子(离子)振荡时,alfvén波形。

太阳能散射椎间盘检测扭转振荡

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在太阳能气氛中,磁场捆绑,称为太阳能磁通量管,可以形成。虽然alfvén波在太阳能磁通量管中的两种形式中的一种显着;轴对称扭转扰动(其中对称振荡围绕磁通管轴发生)或抗对称扭转铰接物(其中振荡发生在焊剂管中相反的方向上旋转的两个漩涡)。

尽管先前的权利要求,即使以其最简单的磁通量振荡形式,扭转Alfvén波从未直接识别过磁通管的轴对称振动。

在这项研究中,研究人员使用了欧洲航天局的成像仪器宜必思制造的太阳能大气的高分辨率观测,证明了近50年前首次预测的反对称扭转波的存在。

他们还发现,这些波可以用于从太阳能照片中提取大量的能量,确认这些波用于广泛的研究领域和工业应用。

这项研究由Marco Stangalini博士,意大利空间局(ASI,意大利)和来自其他七所研究机构和大学的科学家领导,包括玛丽·玛丽博士大卫···克劳和博士学位的学生Callum Boocock,参与了这一突破性的发现。

最先进的模拟

除了这些观察结果外,玛丽女王的研究人员还进行了数值模拟,以探索这些难以捉摸的波浪的激励机制。

女王玛丽研究人员设计并建立了磁力流体动力学(MHD)仿真,用于模拟磁化流体的动态,如太阳气氛中发现的那些,以重现团队的观察。

Dr. David Tsiklauri, Visiting Senior Lecturer at Queen Mary’s School of Physics and Astronomy, said: “What was amazing is that our idea that linearly polarized Alfvén Wave driving at the bottom of a magnetic flux tube will result in the generation of torsional oscillations in the entire flux tube held true for a wide range of physical parameters. Both observations and simulations were signalling the discovery of Alfvén waves.”

Callum Boocock, a PhD student at Queen Mary’s School of Physics and Astronomy, said: “The observations of torsional Alfven waves made by Marco and his team were remarkably similar to the behaviour seen in our MHD simulations, demonstrating the importance of these simulations for discovering and explaining wave generation mechanisms.”

研究人员希望能够利用最近委托设施提供的新机会,例如太阳能轨道卫星和基于地面的丹尼尔K.inouye太阳能望远镜(Dkist),继续研究Alfvén波浪的相关性,并可能进一步展开太阳的根本秘密。

参考:“太阳照相机的磁性孔隙内的扭转振荡”由Marco Stangalini,罗伯斯·埃尔德莱尼,Callum Boocock,David Tsiklauri,Christopher J. Nelson,Dario Del Moro,Francesco Berrilli和Marianna B.Korsós,10月10日,自然天文学
DOI:10.1038 / s41550-021-01354-8

该研究得到了科学技术设施委员会(STFC)的资金支持。

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