对太阳的巨大爆炸的起源长期以来一直是个谜但不再是

一个由天文学家组成的国际团队已经解开了对日冕物质抛射的出现的新见解，这是来自太阳的最大规模和最具破坏性的爆炸。在“ 科学进步 ”杂志上发表的一篇论文中，由中国科技大学的Tingyu Gou领导的一个小组首次能够清楚地观察到主要太阳火山爆发的发生和演变。

从远处看，太阳似乎是仁慈和赐予生命的，但仔细观察就会发出强烈的愤怒。它的外层 - 日冕 - 是一个炎热且充满活力的地方，它不断地在大风的太阳风中发出带电粒子流。

它还会发出称为耀斑的局部闪光，以及数十亿吨磁化等离子体的巨大爆炸，称为日冕物质抛射(CME)。

这些火山爆发可能对地球产生重大影响。CME可能损坏卫星电子设备，在太空行走时杀死宇航员，并引发可能破坏电网的磁暴。

研究CME是提高预测能力的关键，然而，几十年来，它们的起源和发展仍然难以捉摸。

“基础物理学是对日冕磁场的破坏，”该论文的共同作者，来自德国波茨坦大学的Bernhard Kliem解释道。

这种破坏使得等离子体的膨胀气泡 - 一种CME - 能够积聚，驱动它并向上磁场。“泡沫”可以撕裂并爆发，通常伴随着太阳耀斑。

磁场线然后回落并与相邻线组合以形成应力较小的场，从而在太阳的许多UV和X射线图像中产生美丽的环。

“这种断裂和重新闭合过程称为磁重联，它对等离子体物理学，天体物理学和空间物理学非常感兴趣，”Kliem说。

但是，日冕磁场受到干扰的原因是一个持续争论的问题。

“对许多人来说，磁场的不稳定性是主要原因，”Kliem说。“这需要磁场形成一个扭曲的磁通管，称为磁通绳，其中可以存储火山喷发中释放的能量。”

该理论认为，湍流会导致磁通绳缠结和不稳定，如果它们在磁重联过程中突然重新排列，它们可以释放被困能量并触发CME。

该领域的其他人认为这是另一种方式 - 磁性重新连接是首先形成磁通绳的触发器。

这是一个棘手的问题，因为助焊剂绳索和重新连接是如此交织在一起。最近的研究甚至表明存在另一层复杂性：较小的磁环称为微型磁通绳或等离子体，它们以分形的方式连续形成，并且可能对诸如CME之类的较大事件产生级联影响。

为了更好地处理这一复杂过程，该团队观察了2013年5月13日爆发的CME的演变。通过将NASA太阳动力学观测站(SDO)的多波长数据与现代分析技术相结合，他们能够确定正确的事件顺序：太阳日冕中的磁性重新连接形成了磁通绳，然后变得不稳定并爆发。

具体而言，他们发现CME气泡从微型通量绳索不断演变，弥合了微观和宏观尺度动态之间的差距，从而阐明了CME的完整演化路径。

Kliem说，下一步是要了解喷发过程中的另一个重要现象：一种薄而细长的结构，称为“当前板”，其中形成了微型助焊剂绳索。

“我们需要研究日冕磁场何时何地形成这样的当前板块，这些板块可以形成一根助焊剂绳索，然后可能会爆发以驱动太阳能爆发，”他总结道。