研究发现了太阳风的动力来源

带电粒子洪流不断从太阳大气层升起，并以每小时数百万公里的速度向外辐射，产生如此巨大的太阳风，以至于它的极限定义了我们太阳系的外缘。
尽管这种风的范围很广，但它的形成长期以来一直是一个谜。现在，一项新的分析认为，太阳风是由太阳日冕或外层的一系列间歇性小规模喷发提供的。“这个想法类似于礼堂里的个人鼓掌声如何成为观众鼓掌的稳定咆哮，”科罗拉多州博尔德西南研究所的太阳物理学家克雷格德福雷斯特说，他是该研究的合著者。
虽然科学家们已经知道日冕是通常持续几分钟的小型喷射流的家园，但他们以前只发现了其中的一小部分，主要是在从日冕中较冷，密度较低的区域出现的羽流底部，称为日冕洞。
这项新研究表明，它们无处不在。“一旦你知道如何找到它们，你就会发现它们一直存在于日冕的每个结构中，”共同作者、太阳物理学家丹·西顿（Dan Seaton）说，他也在西南研究所工作。
研究小组发现，即使在太阳活动极小期，即太阳11年周期中最不活跃的阶段，每一个宽度在1000至3000公里之间的喷流也存在，这一结果与太阳风的普遍性相一致。约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室的太阳物理学家、该研究的主要作者努尔·拉乌阿菲说：“你可以随机选择任何一天，喷射流都在那里，就像太阳风一样。”。
在上个月发表在《天体物理学杂志》（Astrophysical Journal）上的论文中，研究小组提供了证据，证明喷射流是由一种称为磁重联的过程引发的，该过程加热并加速带电粒子的等离子体。研究人员认为，喷射流随后产生加热日冕的波，使等离子体能够逃离太阳的引力并合并形成太阳风。
“这些数字看起来很有希望，表明喷射流很有可能将太阳损失的质量提供给太阳风，”蒙大拿州立大学太阳物理学家查尔斯坎克尔伯格说，他没有参与这项研究。

引擎

小规模、间歇性事件可以共同驱动太阳风的想法源于去年去世的先驱太阳物理学家尤金·帕克（Eugene Parker）的工作。1988年，他提出，由微小的磁重联脉冲驱动的“纳米耀斑群”可以加热日冕，足以为风提供动力。

天文摄影师Andrew McCarthy和Jason Guenzel从通过定制改装的太阳望远镜拍摄的90，000多张照片中创建了这张照片。
然而，由于磁性测量的分辨率低，发现这种小规模重联的证据已被证明是难以捉摸的。
对于这项新研究，研究人员检查了来自各种来源的高分辨率图像，包括美国宇航局的太阳动力学天文台，GOES-R卫星 - 最著名的是气象卫星 - 以及大熊太阳天文台的古德太阳望远镜。他们发现，以前看似没有磁通量的日冕区域实际上充满了复杂的磁场。该团队还能够将几个喷射流与特定的重新连接事件联系起来。研究人员预计，即使是更精细的磁场数据也可以揭示更高的重连和喷射速率。
研究小组继续建议喷射流产生一种特殊的波，称为阿尔文波，加热日冕。阿尔文波被认为是一种竞争机制，可以解释太阳风。但越来越多的人认为，这些过程可以协同工作。“这些重新连接驱动的喷射流的全球存在为重新连接和为太阳风提供动力的阿尔文波提供了自然的解释，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的太阳物理学家朱迪思卡彭说。
研究人员预计，即将到来的努力将以前所未有的细节揭示日冕过程。他们的希望在于更新的望远镜，例如国家太阳天文台的Daniel K. Inouye太阳望远镜，以及美国宇航局和欧洲航天局于2020年发射的太阳轨道飞行器。
“事实证明，喷射的光谱来自相对较大的事件，以最小尺度的帕克纳米耀斑结束，”Raouafi说。
喷射流可能与太阳的大规模事件有关，例如耀斑和日冕物质抛射，乔治梅森大学的太阳物理学家张杰说。“小规模喷发可能在将磁性结构转化为更连贯的大型结构方面发挥作用，这些结构可以在喷发前储存大量能量，”他说。
目前，新的喷射流发现已经验证了帕克及其同时代人的遗产。“这里有一些30年后的观察结果，说他们可能是对的，”坎克尔堡说。