科技日?qǐng)?bào)昆明10月21日電(記者趙漢斌通訊員陳艷)記者21日從中科院云南天文臺(tái)獲悉,研究人員通過云南天文臺(tái)一米新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)大氣中的開爾文—亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象對(duì)太陽(yáng)大氣等離子體具有加熱效應(yīng)。國(guó)際著名期刊《天體物理學(xué)快報(bào)》近日發(fā)表了這一最新觀測(cè)成果。
開爾文—亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象發(fā)生于具有不同速度流體界面之間,在許多天體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室和空間等離子體中都有發(fā)現(xiàn),它可讓具有不同物理屬性的等離子體成分發(fā)生混合,并將大尺度等離子體運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化到小尺度結(jié)構(gòu)中。
云南天文臺(tái)副研究員申遠(yuǎn)燈與哈爾濱工業(yè)大學(xué)副教授袁丁等人合作,使用一米新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡的高分辨觀測(cè)數(shù)據(jù),成功探測(cè)到發(fā)生于2017年9月9日一次爆發(fā)活動(dòng)中的開爾文—亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象。研究確定了三個(gè)相鄰層的等離子體以不同的速度流動(dòng),并檢測(cè)了其界面處開爾文—亥姆霍茲不穩(wěn)定性,明確地跟蹤一個(gè)典型的渦旋并測(cè)量了它的運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn),其中的一次發(fā)生于冷等離子體流與熱等離子體流界面上,而且探測(cè)到在這一現(xiàn)象過程中局地等離子體被迅速加熱到日冕等離子體溫度。
在以往的研究中,這種多熱能交換過程很容易被忽視,因?yàn)槔涞入x子體成分通常在僅對(duì)高溫等離子體發(fā)射敏感的極紫外通道中不可見。此次發(fā)現(xiàn)表明,嵌入的冷層可能與熱等離子體相互作用,成為不可見的物質(zhì)。研究人員推測(cè),這個(gè)過程可能發(fā)生在各種長(zhǎng)度尺度上,并且可能有助于等離子體加熱。
由于小尺度爆發(fā)活動(dòng)普遍發(fā)生于太陽(yáng)大氣中,研究人員根據(jù)該觀測(cè)事實(shí)進(jìn)一步推測(cè),開爾文—亥姆霍茲不穩(wěn)定性現(xiàn)象應(yīng)該普遍發(fā)生于不同尺度的太陽(yáng)等離子體活動(dòng)中,這對(duì)理解太陽(yáng)物理中的日冕加熱難題具有重要作用。