科学家在一个太阳黑子上方发现了类似地球极光的无线电辐射

科学家在一个太阳黑子上方发现了类似地球极光的无线电辐射科学家在一个太阳黑子上方发现了类似地球极光的无线电辐射。图中粉色-紫色条纹代表无线电辐射,粉色代表频率较高的无线电信号,距离太阳黑子较近;紫色代表频率较低的无线电信号。细线代表太阳黑子上方的磁场线。太阳黑子是太阳底部的黑暗区域。资料来源:SijieYu这种射电暴以前只在行星和其他恒星上观测到过,而在太阳黑子--太阳上一个相对凉爽、黑暗、磁性活跃的区域--上方约25,000英里(40,000公里)处被探测到。位于纽瓦克的新泽西理工学院的余思杰(SijieYu)说:"这种太阳黑子射电发射是首次探测到,"他是2024年1月出版的《自然-天文学》(NatureAstronomy)上一篇报道这一发现的论文的第一作者。这项研究于2023年11月首次在线发表。这一发现可以帮助我们更好地了解我们自己的恒星,以及产生类似射电辐射的遥远恒星的行为。洞察太阳和恒星现象太阳经常发射持续几分钟或几小时的短射电暴。但Yu的团队利用新墨西哥州的KarlG.Jansky超大阵列探测到的射电暴却持续了一个多星期。这些太阳黑子射电暴还具有其他特征--例如它们的光谱(或不同波长的强度)和偏振(无线电波的角度或方向)--更像是地球极区和其他有极光的行星产生的无线电辐射。在这张美国宇航局太阳动力学天文台于2016年4月11日拍摄的太阳图像中,科学家们在左上方看到的大黑子上方探测到了类似极光的射电爆发。图片来源:NASA/太阳动力学天文台在地球(以及木星和土星等其他行星)上,当太阳粒子被行星磁场卷入,并被拉向磁场线汇聚的两极时,极光就会在夜空中闪烁。当它们向极地加速时,这些粒子会产生频率约为几百千赫兹的强烈无线电辐射,然后撞击大气层中的原子,使它们发出极光。Yu团队的分析表明,太阳黑子上方的射电暴很可能是以类似的方式产生的--当高能电子被太阳黑子上方的汇聚磁场困住并加速时。但与地球极光不同的是,太阳黑子产生的射电暴频率要高得多--从数十万千赫兹到大约一百万千赫兹。这是太阳黑子磁场比地球磁场强数千倍的直接结果。扩大对恒星活动的了解此前在某些类型的低质量恒星上也观测到过类似的射电辐射。这一发现提供了一种可能性,即除了之前提出的极区极光之外,类似极光的射电辐射可能来自这些恒星上的大光斑(称为"星斑")。"这一发现令我们兴奋不已,因为它挑战了太阳射电现象的现有概念,为探索太阳和遥远恒星系统中的磁活动开辟了新途径。NASA不断壮大的太阳物理学舰队非常适合继续调查这些射电暴的源区,"NASA戈达德太空飞行中心的太阳物理学家和太阳射电研究员NatchimuthukGopalswamy说。"例如,太阳动力学天文台持续监测太阳的活跃区域,这些区域很可能会产生这种现象"。与此同时,Yu的研究小组计划重新研究其他太阳射电暴,看看是否有与他们发现的极光样射电暴类似的太阳射电暴。他说:"我们的目标是确定以前记录的一些太阳射电暴是否可能是这种新发现的发射的实例。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424480.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1424480.htm

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天文学家发现太阳系外首个辐射带比木星的辐射带亮1000万倍艺术家对超冷矮星LSRJ1835+3259的极光和周围辐射带的印象。"我们实际上是通过观察磁层中的无线电发射等离子体--它的辐射带来对我们目标的磁层进行成像。"加州大学圣克鲁兹分校的博士后、5月15日发表在《自然》杂志上的一篇关于新发现的论文的第一作者MelodieKao说:"对于我们太阳系以外的气态巨行星这样大小的东西,这在以前从未做过。"强烈的磁场在行星周围形成一个称为磁层的"磁泡",它可以捕获并加速粒子到接近光速。我们太阳系中所有拥有这种磁场的行星,包括地球,以及木星和其他巨行星,都有由这些被行星磁场捕获的高能带电粒子组成的辐射带。太阳系外辐射带的第一张图片,由39台射电望远镜组合成一个虚拟望远镜,从夏威夷到德国-横跨全球获得。地球的辐射带被称为范艾伦带,是由磁场从太阳风中捕获的高能粒子组成的大型甜甜圈状区域。木星辐射带中的大部分粒子来自其卫星木卫二上的火山。如果你能把它们并排放在一起,高晓松和她的团队所成像的辐射带将比木星的辐射带亮1000万倍。被磁场偏转到两极的粒子在与大气层相互作用时产生极光("北极光"),而高氏团队也获得了第一张能够区分一个物体的极光和它在太阳系外的辐射带位置的图像。这项研究中成像的超冷矮星跨越了低质量恒星和大质量褐矮星之间的边界。"Kao解释说:"虽然恒星和行星的形成可能是不同的,但是在连接低质量恒星和褐矮星以及气态巨行星的质量连续体的那一部分,它们内部的物理学可能非常相似。她说,描述这类天体的磁场强度和形状在很大程度上是未知的领域。利用他们对这些系统的理论理解和数字模型,行星科学家可以预测行星磁场的强度和形状,但他们还没有一个很好的方法来轻松测试这些预测。一个超冷矮星的电子辐射带和极光"极光可以用来测量磁场的强度,但不能测量其形状。我们设计这个实验是为了展示一种评估褐矮星和最终的系外行星上磁场形状的方法,磁场的强度和形状可能是决定一个行星的可居住性的重要因素。"Kao说:"当我们考虑系外行星的可居住性时,除了大气和气候等因素外,它们的磁场在维持稳定环境方面的作用是需要考虑的。"为了产生磁场,一个行星的内部必须有足够的温度来拥有导电的流体,在地球的情况下,它的核心是熔化的铁。在木星上,导电流体是压力很大的氢气,它变成了金属。Kao说,金属氢可能也会在褐矮星中产生磁场,而在恒星的内部,导电流体是电离氢。被称为LSRJ1835+3259的超冷矮星是唯一一个Kao认为有信心产生解决其辐射带所需的高质量数据的物体。"现在我们已经确定,这种特殊的稳态、低水平的无线电发射可以追踪到这些天体的大规模磁场中的辐射带,当我们从褐矮星--以及最终从气态巨型系外行星--看到这种发射时,我们可以更自信地说,它们可能有一个大磁场、即使我们的望远镜还不够大,无法看到它的形状。"Kao说,她期待着国家射电天文台(NRAO)目前正在计划的下一代超大型阵列能够为更多的太阳系外辐射带成像。亚利桑那州立大学的共同作者EvgenyaShkolnik说:"这是找到更多此类天体的关键第一步,并磨练我们搜索越来越小的磁层的技能,最终使我们能够研究那些可能适合居住的、地球大小的行星。"该研究小组使用了高灵敏度阵列,该阵列由美国NRAO协调的39个射电天线和德国马克斯-普朗克射电天文研究所运营的Effelsberg射电望远镜组成。"通过结合来自世界各地的无线电天线,我们可以制作出令人难以置信的高分辨率图像,看到以前从未有人见过的东西。我们的图像相当于站在华盛顿特区的时候在加利福尼亚阅读眼图的最上面一排,"共同作者巴克内尔大学的JackieVilladsen说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362621.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1362621.htm

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