研究人员相信分子氢在太阳黑子的形成和演化中具有作用

作者:吴乌

<p>在太阳黑子出现和冷却的初始阶段,H2的形成可能引发暂时的“失控”磁场强化</p><p>磁场阻止能量从太阳内部流到外面,太阳黑子随着能量照射到太空而冷却它们形成的氢分子占原子体积的一半,从而降低了压力并集中了磁场,等等研究人员在国家太阳天文台的邓恩太阳望远镜上使用了设备红外分光光度计(FIRS)来分析太阳黑子的出现和冷却他们的研究让他们相信分子氢在太阳黑子的形成和演化中起着重要的作用,氢分子可以作为一种能量汇,加强导致太阳黑子的磁力控制SUNSPOT,新墨西哥州 - 氢分子可能作为一种来自Hawaii和N的科学家表示,能量吸收会加强导致太阳黑子的磁力控制墨西哥在旧望远镜上使用新的红外仪器“我们认为分子氢在太阳黑子的形成和演化中发挥着重要作用,”最近夏威夷大学马诺阿分校的Sarah Jaeggli博士说,他的博士研究成为一个关键因素新发现的研究她与夏威夷大学马诺阿分校的Drs Haosheng Lin和新墨西哥州太阳黑子国家太阳观测站的Han Uitenbroek进行了研究Jaeggli现在是蒙大拿州立大学太阳能组的博士后研究员</p><p>他们的工作发表于2012年2月1日的“天体物理学杂志”期刊他们在新墨西哥州太阳黑子的Dunn太阳望远镜上使用了新的设备红外分光光度计,而旧的水平光谱仪虽然建于1969年,但现在配备了先进的自适应光学系统大气模糊的大部分情况正确该团队分析了太阳上的七个活跃区域,一个在2001年,六个在2010年12月到12月2011年太阳黑子周期23逐渐消失完整太阳黑子样本有23个不同活跃区域的56个观测值太阳黑子似乎来回走动大约11年周期它们比弧焊机的火炬更亮,但由于周围的太阳表面是更加明亮的伽利略和他的同时代人在1610年发现了太阳黑子乔治·埃勒里·黑尔在1908年发现了磁场,科学家们很快就确定强烈的磁力抑制了整个太阳光球层中存在的正常对流运动并形成“凉爽”的斑点但细节仍然是个谜在太阳物理学家观察到的线索中,斑点的内部温度与其磁场强度之间存在直接关系</p><p>但在非常低的温度下,场强会急剧上升“这个结果令人费解,”Jaeggli和她的同事写道,暗示一些未被发现的NOAA 11131太阳黑子地区(2010年12月6日)内的机制是最强烈的在这项研究中测量的斑点,但远离太阳能产生的最大值</p><p>两个底部图像显示了磁场强度(C)以及斑点内部与周围光球之间的对比度(D)第一张图(A) )显示OH如何开始出现在半影中并随着磁场强度的增加而继续上升因为OH的形成温度低于H2,它的存在意味着可能存在的氢分子的数量(B)一个人怀疑是氢原子结合到氢分子(H2)太阳是大约90%的氢原子(加上10%的氦和其他所有的013%)大多数氢是电离原子,因为平均表面温度是类似于5780K(9944华氏度)的地狱它是一颗“酷星”,因为天文学家可以探测到太阳光谱中的重元素分子</p><p>1997年,他们甚至发现了水,就像过热蒸汽的痕迹,内部斑点这表明一个地方很酷的本影,“黑色中心的阴影,可能让氢分子在表面层结合早在1986年,奥斯陆大学的已故教授Per E Maltby及其同事预测,本影中的气体可能高达5%的氢分子这样的转变会导致太阳黑子动力学的一个重大变化物理学的基本定律是气体粒子施加相同的压力,无论它们是原子还是分子氢分子将提供它曾经是两个原子的一半压力</p><p> 原子之间的键合会振荡并旋转,从而在不升高温度的情况下储存能量(这就是为什么水在沸腾之前会吸收大量的热量)“大部分分子的形成可能对太阳大气的热力学性质产生重要影响</p><p>太阳黑子的物理学,“Jaeggli写道,但现在我们无法直接测量斑点中的氢分子,所以研究小组测量了一个替代品,羟基自由基由氢和氧(OH)的一个原子组成,大约1%太阳的质量是氧气OH在比H2稍低的温度下解离(分解成原子),这意味着H2也可以在存在OH的区域形成</p><p>巧合的是,其红外光谱线之一是15652nm,几乎与1565nm铁线,用于测量光斑中的磁力和FIRS设计用于观察的线条之一(这是最深红色的波长的两倍,人眼可以看到的770nm)首先使用较旧的HSG在2001年,然后在2009 - 10年与更先进的FIRS,该团队测量了太阳黑子的磁场,以及斑点内的OH强度</p><p>从那里,他们计算了H2浓度“我们发现了大量氢分子形成的证据太阳黑子能够保持超过2,500高斯的磁场,“Jaeggli说,相比之下,地球的磁场,转动罗盘针,约为高斯的一半</p><p>该团队估计一个百分之几的氢分子数量Jaeggli说它的存在导致磁场的暂时“失控”强化磁通量从内部出现并抑制表面的对流,捕获已将能量辐射到空间的冷气体分子氢形成,减少体积这比原子氢更透明,因此,更多的能量辐射到太空,进一步冷却气体</p><p>新出现的通量周围的热气体压缩冷却器区域并加强e磁场最终它会从周围气体辐射出的能量中平缓,否则,光点将无限制地生长随着磁场的减弱,H2和OH分子升温并离解回原子,压缩剩余的冷却区域和保持现场不崩溃团队表示需要模拟来测试他们的观测他们还注意到观察到的大多数活跃区域都具有适度的场强</p><p>他们预计现在正在加速的24周期将为a提供更强大的活动区域</p><p>他们的假设检验资料来源:国家太阳天文台图片:....