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我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“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，太陽大氣從內到外的自轉速度越來越快。”論文共同通訊作者、“羲和號”衛星首席科學家、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律：一是太陽從輻射區到對流區的過渡區域，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域逐漸遞減。然而，對于太陽大氣層自轉速度的變化規律，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。
“我們經過分析發現，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象與之相反。研究人員發現，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，此次的科學發現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。
“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。