纽约大学阿布扎比分校的研究人员提出了热量如何在太阳表面下传输的新证据

发布时间：2024-08-06 15:50:59 栏目：生活

导读 阿联酋阿布扎比，2024 年 6 月 25 日：纽约大学阿布扎比分校天体物理和空间科学中心(CASS) 的太阳物理学家团队在研究科学家 Chris

阿联酋阿布扎比，2024 年 6 月 25 日：纽约大学阿布扎比分校天体物理和空间科学中心(CASS) 的太阳物理学家团队在研究科学家 Chris S. Hanson 博士的带领下，揭示了太阳超米粒的内部结构，这是一种将热量从太阳隐藏的内部传输到其表面的流动结构。研究人员对超米粒的分析对目前对太阳对流的理解提出了挑战。



太阳通过核聚变在核心产生能量，然后这些能量被传输到表面，以阳光的形式逸出。在《自然天文学》杂志上发表的一项研究《混合长度理论无法解释的超颗粒尺度太阳对流》中，研究人员解释了他们如何利用美国宇航局太阳动力学观测站 (SDO) 卫星上的日震和磁成像仪 (HMI) 的多普勒、强度和磁图像来识别和描述大约 23,000 个超颗粒。由于太阳表面不透光，纽约大学阿布扎比分校的科学家使用声波来探测超颗粒的内部结构。这些声波由较小的颗粒产生，遍布太阳的各个角落，过去曾在日震学领域成功运用。

通过分析如此庞大的超粒层数据集(估计超粒层延伸至太阳表面以下 20,000 公里(约 3%))，科学家们能够以前所未有的精度确定与超粒层热传输相关的上下流动。除了推断出超粒层延伸的深度外，科学家们还发现下流似乎比上流弱约 40%，这表明下流中缺少某些成分。

通过大量测试和理论论证，作者推测“缺失”或看不见的成分可能由小规模(约 100 公里)羽流组成，这些羽流将较冷的等离子体输送到太阳内部。太阳中的声波太大，无法感知这些羽流，使得向下流动显得较弱。这些发现无法用广泛使用的太阳对流混合长度描述来解释。

“超米粒是太阳热传输机制的重要组成部分，但它们对科学家的理解提出了严峻的挑战，”研究教授、论文合著者、CASS 联合首席研究员 Shravan Hanasoge 博士说。“我们的发现推翻了当前对太阳对流理解的核心假设，应该会激发对太阳超米粒的进一步研究。”

该研究由纽约大学阿布扎比分校 CASS 与塔塔基础研究所、普林斯顿大学和纽约大学合作进行，利用了纽约大学阿布扎比分校的高性能计算资源。