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纳米耀斑的秘密

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发表于 2015-7-23 21:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sdfrog 于 2015-7-23 21:25 编辑

原文发表于20150319日,作者: Dr. Tony Phillips,译文略有修改。
  用纳米形容某个东西,通常意味着这个东西很小,但是如果用于太阳耀斑显然会是个例外。
  科学家目前正在研究一类称为“纳米耀斑”的太阳爆发,它的能量比普通耀斑低十亿倍,但是“纳米”这个名字还是严重低估了它的能量。
  来自加州大学圣克鲁兹分校的物理学家大卫·史密斯(David Smith)说:“一次典型的‘纳米耀斑’释放的能量相当于2.4亿吨梯恩梯,或者1万颗原子弹。”
一段探索太阳最小耀斑的秘密的ScienceCast视频,点击播放。
  太阳可以数天、数周甚至数月不产生普通耀斑,但纳米耀斑却几乎从未停歇过。
  史密斯继续道:“纳米耀斑看上去像是太阳表面在远紫外区与X线区的小亮斑,它们于20世纪70年代由天空实验室首次观测到。”
  这些永不停歇的纳米耀斑也许可以解决一个长期困扰太阳物理学的难题:日冕为什么这么热?
  为了说明这个问题,想象一下站在一堆熊熊燃烧的篝火前,你会感到火焰的热度,后退一步你就会感觉凉一点,对吧?
  但对太阳来说却不是这样。太阳表面的温度是5500C,离开表面稍远一点温度略有下降,但是太阳大气层的上层,也就被称为日冕的区域,温度却飙升到100万度,几乎比太阳表面温度高了200倍。
  在半个多世纪的时间内,天文学家一直试图找到日冕温度如此之高的原因。几乎每年都有文章发表声称解决了这一问题,但是往往第二年就会被其它理论推翻,这使得它成为了天体物理学中最恼人的问题之一。
  史密斯认为纳米耀斑有可能解决这一难题。首先,它们在太阳周期的任何时刻都是活跃的,这可以解释为何在太阳活动极小期日冕依旧能够保持高温;其次,虽然一次纳米耀斑释放的能量不足以加热太阳人气,但足所有的纳米耀斑加起来足以完成这一任务。
  为了验证这一可能性,史密斯将一台原本用于其它任务的望远镜对向了太阳。

太阳表面涌出的X射线流。由美国宇航局核光谱望远镜阵列(NuSTAR)的观测结果
叠加在荚国宇航局太阳动态天文台(SDO)所拍摄的照片上得到
  发射于2012年的核光潜望远镜阵列(NuSTAR)原本用于研究黑洞与其它极端深空天体。七年前,当这架望远镜完成设计正在建造时,研究太阳的科学家第一次想到用它研究太阳。为此,史密斯联系了项目首席专家,加州理工的菲奥娜·哈里森(Fiona Harrison),询问她的想法。
  哈里森说:“一开始,我认为这是一个疯狂的想法,有谁会把一台设计用于探测深空的,迄今为止最为灵敏的高能X射线望远镜对准我们自己的后院呢?”
  不过,当史密斯解释了NuSTAR的灵敏度与解析度正适合研究可揭示纳米耀斑秘密的X射线闪光之后,哈坐森被说服了。2014年末NuSTAR所拍摄的一张测试照片消除了所有的疑惑,它转向了太阳,并与美国宇航局的太阳动态天文台(SDO)合作获得了一张可列入太阳天文学史上最美照片之一的杰作。
  史密斯说,下一步便是等到太阳活动极小期。这次太阳活动周期将在数年后进入尾声,到时影响观测纳米耀斑的太阳黑子与其它磁簇都将消失,NuSTAR将能够观测太阳表面,获得有关这些爆发前所未有的数据。
  那么它能够揭示纳米耀斑以及日冕的秘密吗?史密斯说:“我不知道,但是我已经迫不及待地想去尝试了。”
发表于 2015-7-23 23:09 | 显示全部楼层
很好的科普~支持楼主~~
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发表于 2015-7-24 00:50 | 显示全部楼层
中国与欧洲航天局正準備发射太阳探测器,相伩会有进一步的数据。
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发表于 2015-7-24 06:07 | 显示全部楼层
感谢楼主的翻译分享。
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发表于 2015-7-24 09:16 | 显示全部楼层
QQ截图20150723111104.jpg
太阳的能量就这样浪费了,赶快给它上个环
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