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太阳的磁力如何排列气体粒子

日珥像巨大的云一样盘旋在可见的太阳盘上方,由来自太阳深处的磁力框架支撑。磁力线随着不断存在的气流移动——当支撑框架移动时,突出云也会移动。来自哥廷根大学和巴黎、波茨坦和洛迦诺的天体物理学研究所的一个研究小组观察了磁力如何在 10 分钟内将一个突出物提升了 25,000 公里——大约两个地球直径。研究结果发表在《天体物理学杂志》上。

这种隆起相当于每秒 42 公里的速度,大约是声速的四倍。振荡发生在 22 秒的时间内,在此期间,带正电的铁离子比中性氦原子快 70%。带电的铁离子必须跟随磁场的运动,但不带电的氦原子不会以同样的方式受到影响。事实上,氦原子是由离子携带的,但只是部分原因是由于气压太低,两种粒子之间没有足够的碰撞。

这种条件——部分电离气体存在且碰撞很少——在天体物理学中发挥着重要作用。它们的作用不仅体现在日珥中,还体现在以下方面:恒星和行星形成的巨大气体云;充满恒星之间广阔空间的气体;并在星系之间的气体中。理论天体物理学家已经模拟了两种流体相互作用的条件。哥廷根大学天体物理研究所的 Eberhard Wiehr 博士说:“由于我们结果中的这些新测量,现在可以验证模型计算中使用的一些假设。”

该团队在洛迦诺的太阳望远镜上进行了观测,在那里只能同时测量两条发射线。现在,科学家们正计划在特内里费岛的法国望远镜上进行扩展观测,在那里可以同时测量多条线。此外,这台望远镜的光强度增加了四倍,这将使光敏相机的曝光时间如此短,甚至可以测量更短的振荡周期。“然后我们可能会发现带电离子和中性原子之间的速度差异更大,”Wiehr 补充道。

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