100款禁用黄免费a尿道口_大象出版社网站_伊园麻园2024直达2024入口

热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

粒子物理|发现一次大太阳耀斑,在几分钟内就释放出太阳能量的0.02%!

2022-11-14 09:25     来源:天文物理     粒子物理
太阳日冕,也就是太阳最热的外层,温度超过一百万开尔文,并产生带电粒子的风,每年大约有月球质量的百万分之一被抛出。众所周知,太阳瞬变事件会导致高能带电粒子向太空大量喷发,其中一些会“轰炸”地球,但因受地球磁场的保护在两极产生了极光,偶尔甚至会扰乱全球通信。一个长期困扰天文学家的问题是:太阳是如何产生这些高能粒子的?

太阳耀斑或其他类型的脉冲事件被认为是关键机制,热气体被电离,并在下面产生一层循环电流,从而产生强大的磁场环路。当这些环路扭曲和断裂时,它们可以突然喷射出带电粒子的脉冲。在太阳耀斑的标准图像中,这种是由大规模的运动驱动,但是能量在哪里释放,如何释放,以及粒子是如何加速的,仍然还不确定,因为还没有在太阳以足够小的尺寸:

测量到大尺度电流的磁性,以便与耀斑活动的区域相对应。哈佛史密森天体物理中心天文学家沈成才(音译)、凯瑟琳·里夫斯和合作者,新研究报告了对太阳磁场和耀斑喷射电子活动区域的空间分辨观测。研究小组利用欧文斯山谷太阳能阵列(EOVSA)的13个天线阵列及其微波成像技术,观测到了巨大的太阳耀斑。随着太阳耀斑事件的进行,他们看到了一个快速上升气球形状的黑暗空洞。

与扭曲的磁力线大致沿着场线的轴线上升、破裂和喷射出的电子相对应。科学家们能够对结构的细节进行建模,通过估计磁场的强度和等离子体流动速度,仅这一次大耀斑就在其峰值几分钟内释放出了大约整个太阳能量的0.02%。研究结果表明,磁场中的这些空间结构,是加速和引导快速移动电子进入行星际空间的主要位置,并展示了这些新空间分辨率成像技术的能力。

在太阳耀斑的标准模型中,假设大尺度重联电流是驱动耀斑能量释放和加速粒子的中心引擎。然而,由于缺乏对电流磁性的测量,能量释放和粒子加速在哪里以及如何发生仍然不清楚。新研究对太阳耀斑中沿电流特征的空间分辨磁场和耀斑加速进行相对论电子测量。测量到的磁场分布显示了一个局部极大值,在此,极性相反的磁重联磁力线彼此非常接近,称为磁重联X点。

测量还显示,在耀斑环顶上方的电流底部附近有一个局部极小值,称为“磁瓶”。这种空间结构与理论预测和数值模拟结果一致。在X点附近有一个约4000V/m的强重联电场。然而,这个位置显示了发射微波的相对论电子局部耗尽。相反,这些电子集中在磁瓶结构或附近,每个瞬间都有超过99%的电子驻留在磁瓶结构中。观察表明,环顶磁瓶很可能是加速和限制相对论电子的主要场所。



推荐阅读

首期高能所青促会学术“1+1”论坛举办

粒子天体物理中心孙建超介绍中国空间站增强型伽马暴偏振探测仪(POLAR-2)的科学目标及对伽马暴的定位需求,核技术应用研究中心刘彦韬回应高能所在编码孔径成像技术用于放射源定位的研究经验及在核工业领域的典型应用。 2022-11-10

中子星碰撞可能产生夸克物质

在最新研究中,圣母大学研究人员利用计算机模拟来研究引力波,以揭示中子星并合过程中夸克物质的存在。 2022-11-09

模型在物理学发展中的作用 |《物理》50年精选文章

近30年来,全世界的高能粒子的实验和理论都在探索层子的运动和相互作用的规律。 2022-11-08

基于高电荷态离子的光学原子钟创建

研究人员创造了现有光学原子钟的一个有力竞争对手,其所使用的方法是普遍适用的,允许研究许多不同的高电荷态离子,其中包括可用于搜索粒子物理标准模型的扩展原子系统。 2022-11-07

在强量子色动力学体系中直接测量质子的广义极化率

量子色动力学是探索由胶子介导的夸克之间的强相互作用的研究领域。夸克是带电荷的基本粒子,是复合粒子(如强子和质子)的组成部分。 2022-11-07

阅读排行榜
白山市| 姜堰市| 即墨市| 苍山县| 凤翔县| 印江| 古交市| 定襄县| 八宿县| 青州市|