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火箭发射的Hi-C摄像机捕获太阳日冕的详细图像

2021-05-19 17:50:11来源:

新的Hi-C仪器捕获的太阳活动的,磁场复杂的区域的图像。它显示了在1-2百万摄氏度的温度下,外部太阳大气中的等离子体。左下角的插图框显示了“闪闪发光”的特征,这些特征正在向日冕释放大量能量。右上角的框显示了一部分太阳丝的特写,其中太阳等离子的“斑点”沿着螺纹状的“高速公路”结构流动。

一组科学家用探空火箭发射了NASA的高分辨率日冕成像仪,捕获的太阳日冕的图像比以前看到的任何东西都要清晰五倍。

一个国际科学家团队使用一枚探空火箭上的新型创新照相机,捕获了迄今为止太阳外层大气最清晰的图像。研究小组发现了快速的“高速公路”和引人入胜的“火花”,这可能有助于解决长期以来的太阳之谜。中央兰开夏大学(UCLan)的Robert Walsh教授将于7月1日星期一在苏格兰圣安德鲁斯举行的RAS国家天文学会议上发表最新结果。

与美国和俄罗斯的合作伙伴一起,UCLan团队使用探空火箭从美国新墨西哥州的白沙导弹靶场发射了NASA高分辨率日冕成像仪(Hi-C)。在短途飞行中,Hi-C小组获得的太阳大气(太阳日冕)图像的清晰度是以前观察到的图像的五倍,并且每五秒钟以大约一张图像的速度获取数据。


美国国家航空航天局(NASA)的Hi-C仪器(高分辨率日冕成像仪)所捕获的超高分辨率图像揭示了太阳(电晕)的高温外部大气中惊人的细节。相机在约一百万摄氏度的温度下对带电的等离子体成像,并暴露了科学家从未见过的现象。

这款新相机可在极紫外光下观察太阳,并将其聚焦在一个大型的具有磁性的太阳黑子区域上。Hi-C的图像揭示了电晕中的许多新功能,包括沿着“高速公路”的气体飞弹的“斑点”,以及快速打开和关闭的亮点,该群体称之为“火花”。

在这些新图像中,可以看到在大约一百万摄氏度的温度下,一小团带电的气体(等离子)沿着由太阳磁场作用形成的高速公路赛车。这些斑点的传播速度约为每秒80公里(相当于地球声音速度的235倍),其速度足以在7秒钟内从格拉斯哥到达伦敦。公路跨度为450公里,大约是爱尔兰从北到南的长度。

物质流在所谓的日光灯丝内部,这是一个密集的等离子体区域,可以从太阳向外喷发。这些喷发被称为日冕物质喷发(CME),将数十亿吨血浆带入太空。如果CME沿正确的方向传播,则它可以与地球相互作用,从而在“太空天气”事件中扰动地面磁场,这可能会造成破坏性后果,包括损坏卫星电子设备到地面电网过载。太阳高速公路的发现和性质使科学家可以更好地了解这些爆发的驱动力,并有助于更准确地预测何时发生CME。

另一组新的图像可能有助于解释太阳的持久之谜。天文学家长期以来一直在努力理解为什么在200万度的温度下,电晕比太阳表面的温度高约400倍。Hi-C图像显示了动态亮点,这些亮点可以高速打开和关闭。

这些“火花”通常持续约25秒,跨度约680公里(英国的大小),并且每次事件释放至少1024焦耳(一亿亿亿焦耳)的能量,或相当于该能量消耗年能耗的10,000倍。英国的人口(根据英国能源与气候变化部的信息)。因此,火花是一个清晰的信号,表明大量的能量正被添加到电晕中,然后可能剧烈释放以加热等离子体。

UCLan大学的研究主任,太阳物理学家Robert Walsh教授补充说:“对于同事在开发Hi-C方面的工作,我感到无比自豪。该相机实际上是显微镜,可让我们以前所未有的细节查看太阳上的小规模事件。这是我们第一次无法选择日冕的详细性质,从而帮助我们预测该地区的爆发何时可能冲向地球。”

NASA马歇尔大学的物理学家Jonathan Cirtain博士是Hi-C任务的首席研究员,他说:“我们的团队开发了一种出色的仪器,能够对太阳大气层进行革命性的图像分辨率。我们利用高水平的太阳活动将注意力集中在活跃的黑子上,并获得了这些引人注目的照片。”

新作品出现在:

“使用HiC沿有源区丝线观察到反平行的EUV流动”,Caroline E. Alexander,Robert W. Walsh,Stephane Regnier,Jonathan Cirtain,Amy R. Winebarger,Leon Golub,Ken Kobayashi,Simon Platt,Nick Mitchell,Kelly Korreck,Bart DePontieu,Craig DeForest,Mark Weber,Alan Title,Sergey Kuzin。提交论文的副本可在http://uk.arxiv.org/abs/1306.5194上找到。

“使用Hi-C揭示可能的小规模日冕加热事件”,S。Ŕegnier,CE亚历山大,RW Walsh,J。Cirtain,AR Winebarger,L。Golub,KE Korreck,N。Mitchell,S。Platt,M。 Weber,B。De Pontieu,A。Title,K。Kobayashi,S。Kuzin,CE DeForest。提交论文的副本可以在http://www.star.uclan.ac.uk/~cea/hic_nam_movie_web/SRegnier_sparkles.pdf上找到。

图像:NASA MSFC和UCLan