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核磁共振成像清晰显示太阳热传输过程

导读: 为给太阳等离子体流拍摄MRI,研究人员检查了由NASA太阳动力学天文台所携带的日震与磁成像仪(HMI)拍摄到的高分辨率太阳表面图像。

太阳的内部结构

  据物理学家组织网7月9日报道,一个联合科研团队创建了有关太阳内部等离子体运动的核磁共振成像(MRI),清晰地显示了太阳如何将内部深处的热量传输至表面。相关研究报告发表在近期出版的美国《国家科学院学报》上,其颠覆了我们对太阳热量如何向外传送的固有理解,并向有关太阳黑子和磁场产生的现存解释发起了挑战。

  这一研究由美国纽约大学、普林斯顿大学、德国马克斯·普朗克研究所以及美国国家航空航天局(NASA)共同进行。科学家表示,太阳的热量由核心的核聚变产生,通过外部三分之一区域的对流进行传送。然而我们对于这一过程的理解很大程度上十分理论化:太阳并非透明,因此对流不能被直接观察到,因而我们依赖于所知的液体流动相关理论,并将这一理论应用于太阳。

  通过显影来理解对流对了解一系列现象极其重要,其中包括太阳黑子的形成,它的温度比太阳表面其他部分的温度要低;也包括太阳磁场,其由太阳内部的等离子体运动所创建。

  为给太阳等离子体流拍摄MRI,研究人员检查了由NASA太阳动力学天文台所携带的日震与磁成像仪(HMI)拍摄到的高分辨率太阳表面图像。利用1600万像素的照相机,HMI能够测量由对流引发的太阳表面运动。而一旦科学家捕获到太阳表面精确的运动波,就能计算出无法观测到的等离子体运动。

  这些对流运动一般被认为能够支撑太阳外部三分之一区域的大规模环流,从而产生太阳磁场。然而科研人员此次发现,与现存理论相差甚远,太阳的等离子体运动速度约比之前预计的要慢100倍。如果这些对流运动的速度确实如此之慢,那广为接受的太阳磁场产生理论将被打破,不再有强有力的理论能够解释这种磁场为何产生,而我们对于太阳内部物理现象的理解也需得到彻底修正。

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