科技日報南京6月13日電 (記者金鳳)記者13日從南京大學獲悉，來自南京大學、中國科學院云南天文臺、上海航天技術研究院的科研人員根據(jù)我國首顆太陽探測科學技術試驗衛(wèi)星“羲和號”最新的探測結果，精確繪制出國際首個太陽大氣自轉的三維圖像。相關論文13日發(fā)表在國際學術期刊《自然·天文學》上。
“與以往人們對太陽自轉的理解不同，太陽大氣從內(nèi)到外的自轉速度越來越快。”論文共同通訊作者、“羲和號”衛(wèi)星首席科學家、南京大學天文與空間科學學院教授丁明德告訴記者。
論文共同通訊作者、“羲和號”科學與應用系統(tǒng)總設計師、南京大學教授李川介紹：“目前科學家們明確了有關太陽自轉的兩個重要規(guī)律：一是太陽從輻射區(qū)到對流區(qū)的過渡區(qū)域，自轉速度存在明顯變化；二是太陽的自轉速度從赤道向兩極區(qū)域逐漸遞減。然而，對于太陽大氣層自轉速度的變化規(guī)律，至今沒有確切定論。”
丁明德表示，“羲和號”對太陽Hα(氫阿爾法)譜線、Si I(中性硅原子)譜線和Fe I(中性鐵原子)譜線的高精度觀測，相當于為整個太陽大氣做了一次全方位掃描，再通過譜線進行反演，由此得到了國際上首個太陽大氣多層次多普勒速度圖。
“我們經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，太陽大氣的自轉速度隨著太陽大氣高度的升高，有明顯增加的趨勢，也就是說，太陽色球層的自轉轉速比光球層快。”李川解釋，此前人們曾猜測，太陽高層大氣的轉動是由低層大氣的粘滯效應帶動的，所以自轉速度應該隨高度而逐漸降低，但此次觀測到的自轉現(xiàn)象與之相反。研究人員發(fā)現(xiàn)，這是由無處不在的小尺度磁場結構及其與太陽大氣的“磁凍結”效應造成的。
“太陽高層大氣溫度比較高，等離子體完全電離為離子和電子，它們會凍結在太陽磁場上，跟著磁場一起轉，所以磁場得以更高效地拖拽太陽大氣，因而轉速快；但太陽低層大氣的溫度相對較低，等離子體中的沒有被電離的中性原子就不會跟著太陽磁場一起移動，所以轉速慢一些。”丁明德認為，此次的科學發(fā)現(xiàn)為研究太陽磁場的起源、太陽大氣的加熱提供了重要的觀測證據(jù)。
“此外，太陽高層大氣的自轉速度更快，意味著太陽風損失的角動量不可小視，這對太陽自轉起到了‘剎車’作用。因此，隨著太陽‘年齡’增大，其自轉也會逐漸減慢。”丁明德說。