我们最终对太阳耀斑期间观察到的太阳大气中坠落物质的神秘阴影做出解释。这些神秘的阴影条纹于 1999 年首次被发现，被称为“向下移动的黑暗空洞”，被认为与引发太阳爆发的磁场相互作用有关。现在，太阳物理学家发现事实并非如此。相反，这些“超拱廊下流”是太阳等离子体中流体相互作用的结果。 这种现象与在超新星遗迹的激波界面观察到的结构非常相似，其中不稳定性也会导致长的手指状结构。这一发现将帮助我们更好地了解我们动荡的太阳的狂野行为。 这些结构可能与太阳磁场有关的想法并非没有道理，因为太阳极其复杂和混乱的磁场是产生耀斑的开始。 我们的恒星是一个沸腾的、湍流的球，由非常热的等离子体组成，这是一种由带电粒子组成的流体，与电磁力发生强烈的相互作用。因为太阳是一个球体，赤道面比两极旋转得更快。这导致太阳磁场越来越纠缠，反过来又会在整个太阳范围内产生强大的局部磁场，从而打开产生耀斑的太阳黑子。  在这些局部磁场中，磁力线会变得混乱。在太阳耀斑的根部，相反的线连接、折断和重新连接。强大的电流片也横跨核心太阳耀斑区域。这种磁重联导致能量释放和电子加速到相对论速度。 “在太阳上，发生的是你有很多指向所有不同方向的磁场。最终，磁场被推到一起重新配置，并以太阳耀斑的形式释放大量能量， “哈佛和史密森尼天体物理中心的天文学家凯西·里夫斯说。 “这就像拉出一根橡皮筋，然后从中间剪断。它受到的拉力迅速减少，所以它会弹回来。”  嵌入扇状结构中的超拱廊下流与磁流体动力学模拟中预测的重联流出非常相似——导电流体的运动。但是有一个巨大的问题：它们比模拟的流出速度慢约 15%，科学家们发现这很难解决。 由哈佛和史密森尼天体物理中心的天文学家沈成才（Chengcai Shen）领导的一组研究人员想要找出这种奇怪差异的根源，因此他们拍摄并仔细研究了来自美国宇航局太空太阳动力学观测站的下降流图像。  然后，他们模拟了太阳耀斑，并将这些与观测数据进行了比较。他们发现磁重联不是造成大部分阴影的原因。 相反，当磁重联下行流遇到耀斑的闭合磁场环时，它们会产生终止冲击。研究人员指出，超拱廊下流在终止激波下方的湍流界面区域自发形成，是不同密度的流体（如油和水）相互作用的结果。 该界面区域类似于夹在超新星遗迹中两个正向和反向激波之间的区域，在那里也可以找到指状结构。  “那些黑暗的、手指状的空隙实际上是没有等离子体。那里的密度比周围的等离子体低得多，”里夫斯说。 结果表明，界面区域可能比我们想象的要复杂，这可以帮助我们了解太阳耀斑期间磁能是如何释放的。该团队计划继续对太阳现象进行 3D 模拟以进一步研究。 |
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