太阳耀斑,作为太阳系中最为剧烈的爆炸现象,一直是天文学界关注的焦点。这种在太阳大气局部区域突然增亮的现象,伴随着电磁辐射和粒子流的猛烈喷发,其能量释放之巨大、速度之迅捷,令人叹为观止。近日,欧洲航天局的一项新研究,为我们揭开了太阳耀斑爆发背后隐藏的“引擎”机制。
研究团队基于太阳轨道飞行器传回的高精度数据,提出了一个全新的概念——磁雪崩。他们认为,太阳耀斑的爆发并非源于一次单一的巨大爆炸,而是由一系列微小的磁场扰动所触发。这些看似微不足道的扰动,在太阳的磁场中悄然酝酿,最终引发了一场惊天动地的能量释放。
在太阳的磁场中,磁力线如同无形的绳索,相互缠绕、交织。当这些磁力线受到微小扰动时,它们会开始纠缠、断裂,并重新连接,这一过程被称为磁重联。磁重联是物理学中的一个重要概念,它指的是方向相反的磁力线断裂并重新连接的过程。在这个过程中,磁场中储存的能量会瞬间转化为热能和动能,成为太阳耀斑爆发的能量源泉。
太阳轨道飞行器上的极紫外成像仪,为我们捕捉到了耀斑爆发前的珍贵瞬间。在2024年9月30日的一次近距离观测中,科学家们发现了一个由扭曲磁场和等离子体组成的暗色“灯丝”结构。这个结构在太阳表面悄然延伸,每两秒就会出现新的磁场束,它们如同绳索一般不断纠缠、扭结。
随着这些磁场束的不断纠缠,该区域逐渐陷入不稳定状态。扭曲的磁力线开始断裂、重联,引发了一场多米诺骨牌般的连续崩塌。最终,这个暗色的“灯丝”结构被猛烈地抛向太空,同时在耀斑主体爆发时产生了明亮的重联火花。这一过程,如同太阳表面的一场“磁暴”,释放出了惊人的能量。
此次观测还记录下了耀斑爆发后的壮观景象。随着磁重联事件的频发,X射线辐射急剧上升,将粒子加速至接近光速的速度。这些高速粒子在太阳系中穿梭,成为太阳耀斑爆发后的重要遗迹。同时,观测仪器还记录到了“等离子体雨”的奇妙现象——带状的等离子体团块从高空倾泻而下,落回太阳表面,为这场宇宙级的“风暴”画上了句号。







