http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-07-30
核磁共振成像清晰显示太阳热量传输过程
太阳黑子和磁场产生的现存解释受到挑战
有关太阳内部等离子体运动的核磁共振成像
中国科技网讯 据物理学家组织网7月9日报道,一个联合科研团队创建了有关太阳内部等离子体运动的核磁共振成像(MRI),清晰地显示了太阳如何将内部深处的热量传输至表面。相关研究报告发表在近期出版的美国《国家科学院学报》上,其颠覆了我们对太阳热量如何向外传送的固有理解,并向有关太阳黑子和磁场产生的现存解释发起了挑战。
这一研究由美国纽约大学、普林斯顿大学、德国马克斯·普朗克研究所以及美国国家航空航天局(NASA)共同进行。科学家表示,太阳的热量由核心的核聚变产生,通过外部三分之一区域的对流进行传送。然而我们对于这一过程的理解很大程度上十分理论化:太阳并非透明,因此对流不能被直接观察到,因而我们依赖于所知的液体流动相关理论,并将这一理论应用于太阳。
通过显影来理解对流对了解一系列现象极其重要,其中包括太阳黑子的形成,它的温度比太阳表面其他部分的温度要低;也包括太阳磁场,其由太阳内部的等离子体运动所创建。
为给太阳等离子体流拍摄MRI,研究人员检查了由NASA太阳动力学天文台所携带的日震与磁成像仪(HMI)拍摄到的高分辨率太阳表面图像。利用1600万像素的照相机,HMI能够测量由对流引发的太阳表面运动。而一旦科学家捕获到太阳表面精确的运动波,就能计算出无法观测到的等离子体运动。
这些对流运动一般被认为能够支撑太阳外部三分之一区域的大规模环流,从而产生太阳磁场。然而科研人员此次发现,与现存理论相差甚远,太阳的等离子体运动速度约比之前预计的要慢100倍。如果这些对流运动的速度确实如此之慢,那广为接受的太阳磁场产生理论将被打破,不再有强有力的理论能够解释这种磁场为何产生,而我们对于太阳内部物理现象的理解也需得到彻底修正。(张巍巍)
《科技日报》(2012-07-11 二版)
太阳频繁爆发超级耀斑:黑子群相当15个地球
美国宇航局的太阳动力学观测卫星观测到一个活跃的太阳区域,被称之为“AR1515”,所产生的太阳耀斑达到M5.3级,7月4日达到峰值
AR1515太阳耀斑的特写照片
太阳动力学观测卫星拍摄的照片,展现了7月4日达到峰值的M5.3级太阳耀斑
SUMI望远镜拍摄的太阳照片,这架望远镜用于研究色球层的磁场。色球层是太阳大气层的一个薄层,处于可见外层光球层和日冕之间
色球层是太阳大气层的一个薄层,处在光球层上方,温度随着高度的提高而增加。通常情况下,这个层肉眼可见,因为光线强度不及光球层。图像中,深红色为色球层,因含有大量氢所致
新浪科技讯 北京时间7月11日消息,过去几周时间里,太阳的活动愈发猛烈。6日,美国宇航局的太阳动力学观测卫星观测到夏季以来的第一场X级太阳耀斑。当时,太阳右侧出现大规模爆发。在此之前,这颗卫星在短短6天时间里观测到12个M级耀斑。5日,一个M6.1级耀斑导致地球上的无线电信号受到干扰。
宇航局研究太阳的天体物理学家亚历克斯-杨表示,导致此次太阳耀斑的太阳黑子群在太阳表面连绵118681英里(约合191000公里),是地球直径的15倍。规模最大的太阳耀斑被称之为“X级耀斑”。太阳耀斑的级别用不同字母代表,按强度从低到高依次为A、B、C、M和X。与描述地震的里氏震级类似,每一个字母代表能量爆发增至上一级的10倍。也就是说,X级耀斑的强度是M级的10倍,C级的100倍。
目前,太阳正在步入11年活动周期的峰值,2013年的太阳活跃最为活跃。由于过去11年通讯网络的不断扩张,猛烈的太阳风暴将对地球通讯造成巨大破坏。耀斑产生的X射线和强紫外线能够影响地球大气层中的电离层,破坏无线电通讯。电离层发生的变化改变无线电波的移动轨迹,破坏电波携带的信息。无论是高频还是低频无线电都会受到这种影响。
出现耀斑的太阳区域同样产生无数日冕物质喷射。根据宇航局空间天气中心的观测和创建的模型,日冕物质喷射的移动相对缓慢,速度在每秒300到600英里(约合每秒480到960公里)。由于这个活跃区位于太阳南部,日冕物质喷射通常不会对地球构成影响。
7月2日,宇航局的太阳动力学观测卫星观测到太阳南部的巨型太阳黑子AR1515产生一场M5.6级太阳耀斑。伴随耀斑出现的日冕物质喷射虽然并不正对地球,但带电粒子还是在短时间内干扰欧洲的无线电通讯。3日,来自另一个太阳区域的日冕物质喷射于凌晨4点36分开始出现。
根据戈达德太空飞行中心空间天气中心创建的模型,这一次的日冕物质喷射速度接近每秒700英里(约合每秒1126公里),但并不奔向地球。由于温度更低,太阳黑子的亮度低于周围地区。黑子由太阳磁场扭曲导致,这种扭曲同样会产生日冕物质喷射。日冕物质喷射释放出数十亿吨气体以及大量X射线和紫外辐射。它们的温度达到1亿摄氏度左右,所形成的离子化太阳粒子最后被地球磁场捕获,激发大气层中的气体,以光的形式出现能量爆发。
太阳粒子能够导致磁暴,强磁暴可以破坏卫星和电网。1989年发生的日冕物质喷射曾导致加拿大魁北克出现大规模断电,600万人受到影响。太阳活动的周期为11年,这一次的周期将于2013年达到峰值。也就是说,太阳的活动越发猛烈。亚利桑那州国家太阳天文台的马修-佩恩博士最近指出:“由于太阳越发活跃,将有数百万人的生活受到影响。太阳黑子能够导致规模最大并且最具破坏性的太空风暴。在未来两年时间里,我们将观测到更多太阳黑子,太阳的活动也将达到峰值。我们知道太阳黑子是很多空间天气和太阳风暴的源头,也就是说,未来将出现更多影响地球的太阳风暴。”(孝文)
[新浪网]
观测最新太阳黑子群 宽超15个地球并排总长
NASA太阳动态观测卫星拍摄到的X级耀斑特写图
中新网7月11日电 据台湾“联合新闻网”10日报道,随着太阳耀斑频繁出现,且范围越来越大,最新的太阳黑子群宽度超过15个地球并成一排的长度。科学家预计,在接下来几周,太阳耀斑活动性还将增强,并且称2013年将会是太阳耀斑威力最强的一年。
产生这些太阳耀斑的太阳黑子群编号为AR1515。NASA太阳天体物理学家杨恩说,这些太阳黑子的宽度,甚至可以超过15个地球连结起来的长度。
此外,美国太空总署(NASA)的太阳动态观测卫星近日观察到今夏第一个X级太阳耀斑,X级威力为太阳耀斑分类的最高级。在观察到这个X级耀斑的6天前,太阳表面已出现了12个M级威力的耀斑。其中,本月5日的一个M6.1级耀斑一度中断了地球各地的无线电讯号。专家推断,如果地球遭到最强烈太阳耀斑袭击,人类的通讯、运输等科技成果会遭到不同程度地削弱。
据悉,在太阳耀斑威力等级梯队中,最小的为A级,接着依次是B、C、M与X级。耀斑分类系统类似地震的里氏规模,每个字母代表能量输出增加10倍。例如,X级耀斑威力是M级的10倍,C级的100倍。
[中新网]
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哈勃望远镜拍死亡恒星最后形态酷似人类角膜
由于星核周围的氦层熔化,鹿豹座U星每隔几千年便会喷射出一个接近球形的气壳
人类的角膜
新浪科技讯 北京时间7月13日消息,哈勃太空望远镜捕捉到一颗遥远死亡恒星的“最后呼吸”——即将燃烧殆尽的星核,形态酷似人类的角膜。随着星核的燃料不断耗尽,周围的环也开始清晰可见。
这颗正在走向死亡的恒星被称之为“鹿豹座U星”,由于距离地球很远,通常只在照片中表现为一个像素。不过,鹿豹座U星星核喷出的气壳亮度极高,得以让哈勃望远镜的传感器捕捉下一幅景象壮观的照片。
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鹿豹座U星是一颗碳星,这是一种罕见的恒星,大气层的碳超过氧。由于表面引力较低,碳星的质量通常会有一半以强烈恒星风的形式消失。鹿豹座U星位于鹿豹座,靠近北天极。在哈勃望远镜拍摄的照片中,这颗处在照片中央的恒星只占一个像素,但由于气壳亮度极高,照片中的鹿豹座U星看起来更大。与母星相比,气壳体积更大,但亮度更低,在哈勃望远镜拍摄的照片中清晰可见。这种现象通常无规律并且不稳定,但鹿豹座U星喷出的气壳却几乎呈完美的球形。(孝文)
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