首次直接观察到的难以捉摸的波揭示了太阳大气中的能量通道

 
如IRIS太空船所见，太阳边缘发生喷发事件，导致产生了一个大的扭转Alfvén波。图片来源：Petra Kohutova等人，天文学与天体物理学，DOI：10.1051 / 0004-6361 / 201937144奥斯陆大学和大学的一组研究人员首次在太阳日冕中直接观测到扭转阿尔夫文波华威。这一发现揭示了电磁波的起源及其在太阳日冕加热中的作用。
就像一个池塘一样，充满磁化等离子体的太阳大气可以支撑各种波浪。瑞典等离子体物理学家汉尼斯·阿尔夫文(HannesAlfvén)于1942年预测了纯电磁波，也就是阿尔夫文波，他后来在1970年获得了诺贝尔奖。
人们认为Alfvén波在加热太阳外部大气电晕中起着重要作用。电晕达到数百万度的温度。但是，太阳的可见表面温度要低得多，只有6000度。常识表明温度应该降低，我们离温暖的物体越远。但是，这不适用于太阳大气。由于其特性，Alfvén波能够有效地将能量从较低的太阳大气一直传输到日冕中。在太阳上的结构中，它们表现为磁场在交替方向上的扭转运动，这类似于周年钟中的旋转摆的运动。然而，众所周知，它们很难检测到，因为它们只能在太阳光谱中看到来自太阳大气中原子的发射。发射的波长像警笛一样被波扰动，当它们通过观察者时会改变其音高。到目前为止，尚不清楚日冕中是否存在扭转阿尔夫芬波，或者它们是如何产生的。
太阳磁场在太阳大气最底层的动态运动不断扭曲和编织。如果这种扭曲的结构不稳定，它可能会通过称为磁重新连接的过程爆发并与周围的磁场重新连接。由奥斯陆大学(挪威)的佩特拉·科霍托娃(Petra Kohutova)博士领导的科学家团队已经成功地观察到了发生在东太阳四肢的此类事件。在喷发过程中，在磁场中累积的能量被释放到电晕中，从而超出了磁场平衡，并触发了一个大的扭转Alfvén波。
为了分析这一事件，研究人员结合了两个NASA太空观测站的数据：界面区域成像光谱仪(IRIS)和太阳动态观测站(SDO)。他们能够从太阳光谱中恢复有关喷发期间太阳等离子体运动的信息，并将其与成像数据中看到的动力学联系起来。结合了成像和光谱特征，他们已经获得了产生扭转波的清晰证据，该扭转波将磁能从重新连接部位带入了电晕。
Kohutova博士说：“除了首次直接观察到日冕中的Alfvén扭转波，我们还证明了磁重联会导致此类波的产生。”
由于较低的太阳大气充满了小规模的扭曲磁结构，因此这种波产生机制很可能很普遍。
“这是一个重要发现，因为我们可以得出结论，在太阳大气中发生的无处不在的重新连接事件可以激发全球范围内的Alfvén波，” Kohutova博士继续说道。
但是，望远镜必须具有较大的空间和光谱分辨率才能检测到此类事件。最近在夏威夷建造的世界上最大的4米高的丹尼尔·K·伊努耶(Daniel K. Inouye)太阳望远镜是世界上最大的太阳望远镜，它可能为天文学家提供日冕加热难题所缺少的碎片。