新研究發(fā)現(xiàn)太陽耀斑源于“磁雪崩” 微擾動(dòng)引發(fā)能量釋放

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2026-01-27 09:15:14 光明網(wǎng)

歐洲航天局的一項(xiàng)新研究揭示了太陽耀斑的形成機(jī)制。研究表明，這種強(qiáng)烈的爆發(fā)是由磁場(chǎng)中一些微弱而快速的擾動(dòng)引發(fā)的，這些小事件的影響逐漸擴(kuò)大，最終產(chǎn)生“磁雪崩”，類似于雪山中少量積雪滑動(dòng)發(fā)展成雪崩的過程。

耀斑是太陽上最劇烈的活動(dòng)之一，表現(xiàn)為太陽表面局部區(qū)域突然變亮，在短時(shí)間內(nèi)釋放出巨額能量，將等離子體加熱到數(shù)千萬度，使帶電粒子加速到接近光速?？茖W(xué)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這些能量原本儲(chǔ)藏在磁場(chǎng)中，但對(duì)能量釋放的具體過程仍不清楚。

2024年9月30日，美歐合作建造的“太陽軌道器”觀測(cè)衛(wèi)星記錄了一次大型耀斑事件。該探測(cè)器攜帶的極紫外成像儀以兩秒的間隔捕捉太陽外層大氣（日冕）相關(guān)區(qū)域的變化，分辨率達(dá)到210千米。結(jié)合其他儀器對(duì)太陽大氣層不同層次和溫度區(qū)域的觀察，研究人員詳細(xì)分析了耀斑爆發(fā)前幾十分鐘到高峰期的演變過程。

現(xiàn)有理論認(rèn)為，耀斑源于磁重聯(lián)現(xiàn)象，即磁力線斷裂后重新連接，磁場(chǎng)重新分布，磁能在這一過程中轉(zhuǎn)化為粒子動(dòng)能、熱能和輻射能。研究發(fā)現(xiàn)，在這次耀斑活動(dòng)高峰期之前約40分鐘，相關(guān)區(qū)域中出現(xiàn)了與磁重聯(lián)有關(guān)的線狀結(jié)構(gòu)。這些磁重聯(lián)事件起初較為微弱，但發(fā)生得非?？?，時(shí)間尺度最多只有幾秒。

隨著這些微弱擾動(dòng)的影響逐漸擴(kuò)散，新出現(xiàn)的磁重聯(lián)事件能量越來越高，到達(dá)某個(gè)臨界點(diǎn)后發(fā)生“磁雪崩”，導(dǎo)致耀斑爆發(fā)。研究人員認(rèn)為，雪崩式的磁能釋放機(jī)制對(duì)耀斑的產(chǎn)生發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

強(qiáng)大的太陽耀斑事件釋放的高能粒子到達(dá)地球后會(huì)產(chǎn)生太陽輻射風(fēng)暴，伴隨的日冕物質(zhì)拋射還可能引發(fā)地磁暴，干擾在軌的衛(wèi)星和空間站、地面電力和通信系統(tǒng)等。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《天文和天體物理學(xué)》上。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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