科学家利用弓形激波测算太阳磁场

近日，美国国家航空航天局（NASA）利用数学技术和对日冕物质抛射的最新研究设计出一种新方法，能更详细地测定太阳上层大气（日冕）层的磁场环境。而且新方法更便捷，只要观察日冕物质抛射时有一个较好的侧面角度，就能随时使用。研究论文将发表在7月20日出版的《天体物理期刊通讯》上。

　　太阳磁场是整个日光层的骨架，引导着粒子和日冕物质抛射运动的方向。日冕物质抛射有时向着地球，可能会损害我们的卫星，因此理解太阳磁场对研究日冕物质抛射至关重要。NASA戈达德航空中心太阳物理学家纳特·戈波斯霍姆解释说，当物体通过带电荷的等离子气体时，它的运动相当于磁场强度，检测太阳磁场环境，也就相当于检测日冕物质抛射通过上日冕层时所产生的弓形激波。而在上日冕层，由于大气层非常稀薄，围绕日冕物质抛射的标志性激波环很难准确检测。激波不会停在日冕物质抛射附近，它们会从抛射边缘逃逸，并随着日冕物质抛射减慢而逐渐消失。

　　研究小组利用2008年3月25日观测到的一次日冕物质抛射事件的数据进行了测算，算出了围绕日冕物质抛射边缘扩散的激波环，并确定了太阳的磁场强度。

　　研究小组表示，根据日冕物质抛射和弓形激波之间的距离（也称日冕物质抛射曲率半径），能算出更多关于运动介质的信息，得到激波的速度和形状，并确定运动介质是水还是其他更粘稠的物质（比如油）。而通过激波的速度可以得到介质的“阿尔文速度”，它限制着激波在等离子体中传播的速度，决定着产生激波之前，物体通过磁场的最大速度。一旦阿尔文速度已知，就能确定磁场强度。

　　研究人员表示，结合关于日冕层的其他信息，新方法能获得粒子密度、温度、磁场方向等更多数据，有助于将来完整描绘太阳环境图景。

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