science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Ontdek het mysterie van het transport van magnetische helix van het zonne-interieur naar corona

Fig. 1 Een grote wervelende zonneprominentie met complexe magnetische veldstructuur. Credit:Extreme Ultraviolet Imaging Telescope aan boord van het zonne- en heliosferische observatorium

De zon, de dichtstbijzijnde ster bij ons, is niet zo stil als het lijkt, en er vinden elk uur en elk moment veelsoortige zonne-activiteiten plaats. Het optreden van deze verschijnselen gaat gepaard met de accumulatie en afgifte van energie, en is gerelateerd aan de zonne-magnetische velden.

Magnetische heliciteit kan de topologie-eigenschappen en niet-potentieel van het zonnemagneetveld kwantitatief karakteriseren. Het bestuderen van de accumulatie en het transport van magnetische helixheid kan helpen om het proces van energieoverdracht van opwekking in het binnenste van de zon tot accumulatie in corona te begrijpen.

Een onderzoeksteam van de National Astronomical Observatories van de Chinese Academie van Wetenschappen (NAOC) berekende de geaccumuleerde magnetische heliciteit door de fotosfeer (Hm p ) en de momentane relatieve magnetische heliciteit in de corona (Hm c ) door respectievelijk de heliciteitsflux-integratiemethode en de eindige-volumemethode.

Deze studie is gepubliceerd in The Astrophysical Journal .

De onderzoekers ontdekten dat de consistentie van Hm c en Hm p was mede afhankelijk van de resolutie van de magnetogrammen en de rekenmethoden.

De coronale magnetische velden worden verkregen uit fotosferische magnetische velden met behulp van het niet-lineaire krachtvrije veld (NLFFF) model. Dit werk evalueert de verdienste van het NLFFF-model en biedt een referentie voor het daaropvolgende vergelijkende onderzoek van verschillende magnetische heliciteiten.

Fig. 2 Voorbeeld van magnetische heliciteit, waarin Φ magnetische flux is en T het twistgetal is. Krediet:Takashi Sakurai

"De studie wordt toegeschreven aan de uitstekende gegevens van de Solar Magnetic Field Telescope, die onafhankelijk is ontwikkeld door Chinese wetenschappers en al bijna 40 jaar gestaag werkt", zegt Wang Quan van NAOC, eerste auteur van de studie.

"Ons onderzoek zal helpen om de toekomstige waarnemingen van de Full-disk MagnetoGraph, de eerste Chinese ruimtemagnetograaf, die een belangrijke payload is op de wetenschappelijke satelliet ASO-S beter te begrijpen," zei Dr. Yang Shangbin van NAOC, corresponderend auteur van de studie.

"In de toekomst zullen we deze methode uitbreiden naar de dissipatie van heliciteit tijdens zonne-uitbarstingen", zegt prof. Zhang Mei, de hoofdwetenschapper van Huairou Solar Observing Station (HSOS).

HSOS is een van de belangrijkste stations van NAOC. Het werd in 1984 opgericht door academicus AI Guoxiang en bevindt zich op een eiland in de buurt van de noordelijke oever van het Huairou-reservoir. Het belangrijkste wetenschappelijke doel van het station is het meten en bestuderen van de magnetische en snelheidsvelden van de zon op verschillende hoogten van de zonneatmosfeer. + Verder verkennen

Onderzoeken hoe magnetische velden gassen op de zon verwarmen door turbulentie- en golftheorie te bestuderen