物理科技生物学-PHYICA

研究人员对太阳耀斑有了新水木葵的认识

天文学与空间 2022-01-12 00:01:11

作者:KU Leuven 信用:CC0公共领域 KU Leuven的等离子体天体物理学家首次对太阳耀斑期间发生的物理过程进行了自洽模拟

研究人员使用了佛兰德超级计算机和物理模型的新组合

太阳耀斑是太阳表面的爆炸,释放出巨大的能量,相当于一万亿颗“小男孩”原子弹同时爆炸

在极端情况下,太阳耀斑会破坏地球上的无线电连接和发电站,但它们也是令人震惊的太空天气现象的基础

例如,北极光与太阳耀斑有关,太阳耀斑干扰太阳磁场的程度如此之大,以至于太阳等离子体气泡可以从太阳大气中逸出

独特的模拟 多亏了卫星和太阳望远镜,我们已经对太阳耀斑期间发生的物理过程有了相当多的了解

首先,我们知道太阳耀斑非常有效地将磁场能量转化为热能、光能和动能

在科学教科书中,这些过程通常被可视化为标准的二维太阳耀斑模型

然而,这一例证的细节从未得到证实

这是因为创建一个完全一致的模拟是一个巨大的挑战,因为宏观效应(我们这里说的是几万公里:比地球大)和微观粒子物理都必须考虑在内

KU Leuven的研究人员现在已经能够创建这样的模拟

作为博士研究的一部分,文志·阮和他的同事在库·鲁汶等离子体天体物理系的罗尼·凯彭斯教授的团队中进行了这项模拟研究

研究人员使用了佛兰德超级计算机的计算能力以及物理模型的新组合,其中在宏观模型中考虑了加速带电粒子的微观效应

新模型使得计算太阳耀斑的能量转换效率成为可能

信用:顾鲁汶-阮 从教科书插图到自洽模型 “我们的工作也使得计算太阳耀斑的能量转换效率成为可能,”罗尼·凯彭斯教授解释道

“我们可以通过结合耀斑脚下太阳磁场的强度和这些脚移动的速度来计算这个效率

如果我们能及时完成观测,那是因为一切都发生在几十秒到几分钟的时间跨度内

" “我们将数值模拟的结果转化为对太阳耀斑的虚拟观测,借此我们模拟了所有相关波长的望远镜

这使我们能够将标准的太阳耀斑模型从教科书插图升级为实际模型

"

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