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日冕加热与太阳风起源关键谜题破解

发稿时间:2026-04-13 09:25:00 来源: 科技日报

  科技日报昆明4月12日电 (记者赵汉斌)记者12日从中国科学院云南天文台获悉,该台联合印度、英国科研团队,在冕洞区日冕加热和太阳风起源研究中取得重要进展,为破解恒星大气加热机制提供全新依据。相关成果发表在国际期刊《天体物理学杂志快报》上。

  太阳最外层大气日冕的温度比表面高出数百倍,这一反常现象长期困扰学界。冕洞是日冕中磁力线开放的区域,也是高速太阳风的重要源头,因密度与温度偏低,在极紫外观测中呈现黑色“空洞”形态。针状体是遍布太阳色球的细长瞬时增亮现象,是连接太阳表面与日冕的物质能量通道,但其对加热日冕、形成太阳风的具体作用一直未被明确。

  云南天文台研究员倪蕾、林隽等人牵头,通过模拟研究,首次完整复现从太阳对流区到低日冕层,由对流湍流自激发到针状体自发生成的全物理过程。模拟显示,对流与湍流运动引发小尺度磁重联与激波结构,共同驱动针状体周期性生成。针状体上升时携带进入日冕的等离子体流,会在当地持续激发慢模波与激波,所携带的能量流通过热传导与压缩被有效耗散,直接加热低日冕。与传统认知不同,这些慢模波并非在太阳低层大气产生后传播上来,而是由针状体上升流在低日冕局地重新激发。

  研究团队结合卫星高分辨率观测数据,在冕洞区发现准周期向上传播的扰动,其速度、出现时机与针状体上升阶段高度吻合。数值模拟与观测结果相互印证,首次确认慢模波与激波可在开放磁场区有效加热日冕,打破了“慢模波对日冕加热作用微小”的传统结论。这一成果不仅丰富了日冕加热理论体系,也为研究类太阳恒星及小质量恒星的星冕加热、星风起源提供了重要参考。

责任编辑:张亦弛