研究人员追踪太阳磁场的起源，揭示太空天气和太阳周期

根据周三发表在该杂志上的一项新研究，太阳的磁场可能比以前认为的更接近恒星表面自然界.这些发现可能有助于改善对太阳活动的预测，这些活动可能会影响地球上的卫星、电网和通信系统，并产生壮丽的极光.

“这项工作提出了一个关于太阳磁场如何产生的新假设，该假设与太阳观测结果更匹配，我们希望可以用来更好地预测太阳活动。丹尼尔·勒科内特该研究的合著者、西北大学的流体动力学家告诉美国有线电视新闻网（CNN）凯蒂·亨特。

艾伦·茨韦贝尔威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）的天体物理学家没有为这一发现做出贡献，他称这些结果“耐人寻味”社论随附文章。“他们很可能为更复杂的模型提供一个解释框架，他们肯定会激发未来的研究。

太阳内等离子体的流动产生恒星的磁场.这意味着太阳有两个磁极，就像地球一样，但每11年，这些磁极就会翻转位置。当恒星经历这个周期时，它会在低活动期和高活动期之间逐渐移动。

它的磁场在以下事件中起作用太阳耀斑，将能量、光和高速粒子射入太空的爆炸，以及日冕物质抛射，排出气体和磁场的太阳磁暴。太阳表面的黑暗区域称为太阳黑子也是磁场的结果，被认为与太阳耀斑、日冕物质抛射和其他空间天气有关。

现在，太阳接近一个周期的终点，接近其“太阳最大值”的峰值活动。它目前正在经历强烈的太阳风暴，导致广泛的极光 - 就像本月早些时候，自2003年以来最强的地磁风暴导致了北极光可见横跨美国大部分地区，甚至佛罗里达州。

儘管太陽磁場對所有這些事件都很重要，但科學家們仍然沒有完全掌握它的結構或它是如何產生的。

“我们仍然不够了解太阳，无法对太空天气做出准确的预测”，该研究的合著者杰弗里·瓦西尔（Geoffrey Vasil）苏格兰爱丁堡大学的数学家告诉玛西娅·邓恩美联社（美联社）。

在过去的工作中，研究人员假设磁场起源于太阳深处，位于太阳表面以下约130,000英里处。但这项新研究得出的结论是，该场的起源距离恒星表面仅20,000英里。

为了确定磁场的起点，研究人员创建了太阳结构模型，并在NASA的超级计算机上运行它们。他们研究了等离子体内部流动的微小变化如何导致恒星磁场的差异。当他们模拟太阳表面附近等离子体流动的变化时，模拟在赤道附近太阳黑子真正发生的同一区域产生了磁性结构。另一方面，太阳更深处的变化导致了太阳两极附近的模拟场，而这些场通常不会在现实中发生。

“我们的工作提供了强有力的证据，证明太阳周期始于赤道地区的太阳表面附近，”Lecoanet说逆的基奥娜·史密斯。

这一结论与科学家对太阳磁场的传统想法背道而驰。在社论中，Zweibel称这种建模“过于简单化”。

“这远不是问题的最终结论，”他说史蒂文·巴尔布斯，英国牛津大学的天文学家，他没有参与这项研究，to麻省理工学院新闻' 詹妮弗·朱（Jennifer Chu）。“然而，这是一个新的、非常有前途的进一步研究途径......当所接受的智慧在很长一段时间内没有取得很大成果时，就会显示出更具创造性的东西，这就是这项工作所提供的。

瓦西尔说新科学家Leah Crane 认为，如果太阳离地表更近，预测太阳的活动和研究磁场会更容易。“如果磁场坐在那里，那么真正能够研究它们的希望最大。

以前的模型无法预测下一个太阳周期的强度。但有了这些信息，研究人员希望他们能做到。“我们想预测下一个太阳周期是否会特别强，或者可能比正常情况更弱，”Lecoanet说逆.