莎拉·弗雷泽，美国宇航局戈达德太空飞行中心 科学家对太阳的高分辨率图像进行图像处理，揭示了太阳上被称为太阳羽状物的结构中独特的“羽状物”
美国宇航局的太阳动力学观测站在极紫外光的波长下捕捉到了完整的太阳和插图的左侧，并对其进行了处理以减少噪音
插图的右侧经过进一步处理，以增强图像中的小特征，以清晰的细节显示胚芽的边缘
这些羽状物可以帮助科学家理解太阳风中的扰动是如何以及为什么形成的
学分:NASA/SDO/乌里茨基等 科学家们将美国国家航空航天局的数据和尖端图像处理技术相结合，对产生高速太阳风的太阳结构有了新的认识，今天发表在《天体物理学杂志》上的新研究对此进行了详细介绍
这第一次观察相对较小的特征，被称为“羽状”，可以帮助科学家理解太阳风中扰动是如何以及为什么形成的
太阳的磁力影响延伸数十亿英里，远远超过冥王星和行星的轨道，由一种驱动力——太阳风——定义
太阳物质的不断流出将太阳磁场带到太空，在那里它塑造了地球周围、其他世界和深空的环境
太阳风的变化可以产生空间天气效应，不仅影响行星，还影响整个太阳系的人类和机器人探险者——这项工作表明，靠近太阳表面的相对较小的、以前未探索的特征可能在太阳风的特征中起着至关重要的作用
领导这项研究的美国天主教大学和美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的太阳能科学家瓦迪姆·乌里茨基说:“这表明了太阳上小规模结构和过程对于理解大规模太阳风和太空天气系统的重要性。”
像所有由一种叫做等离子体的电离气体组成的太阳能材料一样，太阳风是由磁力控制的
太阳大气中的磁力特别复杂:太阳表面贯穿着不断变化的磁场闭环和延伸到太阳系的开放磁力线的组合
正是沿着这些开放的磁力线，太阳风从太阳逃逸到太空
太阳上的开放磁场区域会产生日冕洞，这是一种密度相对较低的斑块，在太阳的某些紫外线图像中表现为暗斑
通常，嵌入这些日冕洞内的是太阳物质的间歇泉，这些间歇泉从太阳向外流动，每次持续数天，称为羽流
这些太阳羽状物在太阳的极紫外视野中看起来很亮，使得它们很容易被美国宇航局的太阳动力学观测卫星和其他宇宙飞船和仪器观测到
作为开放磁场中特别密集的太阳物质区域，羽流在创造高速太阳风中扮演着重要角色——这意味着它们的属性可以塑造太阳风本身的特征
利用美国宇航局太阳动力学观测卫星(SDO)的高分辨率观测，以及为此开发的图像处理技术，乌里茨基和合作者发现，这些羽流实际上是由小得多的物质组成的，他们称之为羽流
虽然整个羽流在SDO的图像中延伸了大约70，000英里，但每个羽流的宽度只有几千英里，从最小的大约2，300英里到观察到的最宽羽流的大约4，500英里不等
虽然早期的工作已经暗示了太阳羽流内部的结构，但这是科学家第一次观察到羽流的清晰焦点
用于处理图像的技术减少了太阳图像中的“噪音”，创造了一个更清晰的视图，以清晰的细节揭示了胚芽及其细微的变化
他们的工作集中在2016年7月2日至3日观察到的太阳羽状物上，显示羽状物的亮度几乎完全来自单个羽状物，结构之间没有太多额外的模糊
这表明羽状物不仅仅是羽状物大系统中的一个特征，而是构成羽状物的构件
在2018年11月的第一次太阳飞行中，美国国家航空航天局的帕克太阳能探测器观察到了转折——太阳风磁场的突然逆转，如下图所示
新观察到的太阳羽状花序可能会产生类似于转向的信号
学分:美国宇航局戈达德太空飞行中心/概念图像实验室/阿德里亚娜·曼里克·古铁雷斯 “人们已经在羽状物内部和底部看到结构有一段时间了，”该研究的作者之一、美国国家航空航天局戈达德太空物理科学部太空天气实验室主任朱迪·卡彭说
“但是我们发现羽状物本身是一束密集的流动羽状物，这与我们之前看到的羽状物图片非常不同
" 他们还发现胚芽单独移动，每一个都独立振荡——这表明除了它们集体的大规模行为之外，这些结构的小规模行为可能是太阳风破坏的主要驱动力
搜索羽状签名 产生太阳风的过程通常会在太阳风本身留下痕迹——风速、成分、温度和磁场的变化，这些变化可以提供关于太阳底层物理的线索
太阳胚芽也可能留下这样的指纹，揭示更多关于它们在太阳风创造中的确切作用，尽管寻找和解释它们可能是它自己的复杂挑战
数据的一个关键来源将是美国国家航空航天局的帕克太阳能探测器，它比任何其他航天器都更靠近太阳——在飞行结束时距离太阳表面近400万英里——每隔几个月捕捉太阳风在太阳附近摆动时的高分辨率测量结果
它的观测更接近太阳，比以前的任务更详细，可以揭示普卢梅特特征
事实上，帕克太阳能探测器的早期意外发现之一可能与胚芽有关
在2018年11月的第一次太阳飞行中，帕克太阳探测器观察到太阳风磁场方向的突然逆转，绰号“转向”
“对于科学家来说，折返的原因和确切性质仍然是个谜，但是像羽状花序这样的小规模结构可以产生类似的信号
在太阳风本身中找到羽状云的特征也取决于这些指纹在远离太阳的过程中保存得有多好，或者它们是否会在从太阳到我们的太空天文台的数百万英里路程中的某个地方被抹去
评估这个问题将依靠远程观测站，如欧空局和美国国家航空航天局的太阳轨道飞行器，它们已经拍摄了有史以来最接近太阳的图像，包括太阳表面的详细视图——随着航天器越来越靠近太阳，这些图像只会越来越好
美国国家航空航天局即将进行的PUNCH任务——由普卢莱思研究的作者之一克雷格·德福特领导——将研究太阳大气如何转变为太阳风，并可能为这个问题提供答案
“PUNCH将直接观察太阳大气如何转变成太阳风，”乌里茨基说
“这将有助于我们理解胚芽在远离太阳的过程中能否存活——它们是否真的能被注入太阳风
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
