科技日报记者 张佳欣
据22日《自然》杂志报道，由美国西北大学牵头的国际研究团队揭开了一个长达400多年的太阳之谜：太阳磁场起源于何处？这一问题自伽利略时代以来一直困扰着科学家。新研究发现，磁场是在太阳表面下约3.2万千米处产生的。这一发现颠覆了几十年来流行的观点，即太阳磁场源于表面以下约33.7万千米处。新发现不仅有助于更好地了解太阳的动态过程，还可帮助科学家更准确地预测强大的太阳风暴。
这幅图描绘的是太阳磁场，与美国宇航局太阳动力学观测站拍摄的图像重叠。复杂的线条叠加可以让科学家了解太阳磁场如何随着太阳表面和内部的不断运动而变化。
图片来源：美国国家航空航天局
多年来，天文学家在理解“太阳发电机”的起源（即产生磁场的物理过程）方面取得了重大进展，但仍然存在局限。此次，研究团队新开发了一种先进的数值模型来模拟太阳磁场。与以前的模型不同，新模型考虑了扭转振荡，这是一种气体和等离子体在太阳内部和表面流动的周期性模式。因为太阳不像地球和月球那样是固体，所以它不会作为一个整体自转。相反，它的自转随纬度的变化而变化。与11年的太阳磁场周期一样，扭转振荡也具有11年的周期。
研究人员表示，传统的太阳磁场“深部起源论”无法解释这些扭转振荡从何而来。一个有趣的线索是，扭转振荡只出现在太阳表面附近。他们的假设是，磁周期和扭转振荡是同一物理过程的不同表现形式。
新模型为扭转振荡中观察到的特性提供了定量解释，还解释了太阳黑子如何遵循太阳磁场活动的模式，这是“深部起源论”中缺失的另一个细节。
尽管太阳动力学中仍存在诸多未解之谜,但新研究在破解理论物理学中最古老难题方面取得了重大进展,为更准确预测危险的太阳活动开辟了道路。
