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又前进啦?最新研讨提醒了太阳耀斑,再一次完善教科书上的模型!

鲁汶大学的等离子体天体物理学家,初次对太阳耀斑期间发生的物理进程进行了自洽模仿。研讨人员使用了佛兰芒超级核算机和一种新的物理模型组合。太阳耀斑是太阳外表的爆破,可以释放出巨大的能量,相当于一万亿颗“小…

鲁汶大学的等离子体天体物理学家,初次对太阳耀斑期间发生的物理进程进行了自洽模仿。研讨人员使用了佛兰芒超级核算机和一种新的物理模型组合。太阳耀斑是太阳外表的爆破,可以释放出巨大的能量,相当于一万亿颗“小男孩”原子弹一起爆破。在极点情况下,太阳耀斑可以使地球上的无线电衔接和发电站瘫痪,一起太阳耀斑也是根据令人惊叹的太空天气现象。

例如,极光与太阳耀斑联络在一起,太阳耀斑搅扰太阳磁场,以至于太阳等离子体的气泡可以从太阳大气层中逃逸出来。多亏了卫星和太阳望远镜,科学家现已对太阳耀斑期间发生的物理进程有了相当多的了解。首要,知道太阳耀斑十分有效地将磁场中的能量转化为热能、光能和动能。在科学教科书中,这些进程通常被视作规范的二维太阳耀斑模型。但是,这幅插图的细节从未得到证明,这是由于创立彻底一致的模仿是一个巨大应战。

由于微观效应和微观粒子物理都必须被考虑在内。昆士兰大学鲁汶分校的研讨人员现在现已可以创立这样的模仿,研讨人员使用了佛兰芒超级核算机的核算才能,以及一种新的物理模型组合,在微观模型中考虑了加快带电粒子的微观效应。从教科书插图到自洽模型,研讨也使得核算太阳耀斑的能量转化功率成为可能。可以通过将耀斑下太阳磁场的强度与移动速度结合起来来核算这种功率。

完善教科书上的模型

如果能及时完结观测,那是由于全部都发生在几十秒到几分钟的时刻跨度内。研讨将数值模仿的成果转化成对太阳耀斑的虚拟观测,然后模仿一切相关波长的望远镜。这使研讨人员可以将规范的太阳耀斑模型从教科书插图晋级为实践模型。“规范太阳耀斑模型”收集了太阳多波长观测确认的一切物理成分:磁重联、快速粒子加快,以及由此发生的各种波长辐射,特别是在软到硬X射线通道中。

经典模型在太阳和等离子体天体物理学的教科书中随处可见,并辅导对其他恒星、吸积盘和喷流上未处理的高能耀斑事情。到目前为止,缺少一个彻底自洽的模型来再现一切方面的规范情形,由于这需求大规模、多维的磁流体(MHD)等离子体描绘与实践快速电子处理相结合。研讨展现了一种新的组合,其间多维磁流体与解析快电子模型相结合,该模型通过调整以处理时刻演化、从头衔接的磁场和粒子捕获。

这使得科学家可以研讨:

快速电子沉积在触发色球层蒸腾活动中的效果

在色球层点或环顶发生各种硬X射线源的物理机制

整个耀斑环演化进程中软X射线和硬X射线通量之间的联系

这个自洽太阳耀斑模型初次证明了观测上硬X射线区域扫出的通量与X点处实践磁重联率之间的联系,这在太阳耀斑情形中是一个首要的未知数,研讨还证明了环顶硬X射线源可所以快速电子捕获的成果。

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