天文学家在太阳日冕上发现“流星”

　　2022年3月30日在EUV拍摄的照片，显示了太阳的部分截面，有100万度的气体。红色的路径对应于这项工作中分析的一些雨迹。地球图像已按比例覆盖。鸣谢:帕特里克·安托林。背景图像:欧空局/太阳轨道飞行器EUI/HRI

　　据皇家天文学会：由纽卡斯尔的诺森比亚大学领导的来自几个欧洲机构的天文学家小组发现了太阳上的“流星”。欧洲航天局的太阳轨道飞行器(SolO)的观测揭示了从未见过的“流星”类型的现象或流星般的火球发生在被称为日冕雨的壮观等离子体显示中。这项工作将在本周的国家天文学会议(NAM 2023)上由首席作者诺森比亚大学助理教授Patrick Antolin介绍。

　　虽然不是真正的水，但日冕雨是一个凝结过程，在这个过程中，由于突然的局部温度下降，一些太阳炽热的物质聚集在一起。日冕是太阳大气层的最外层，由温度高达百万度的气体形成，温度的快速下降会产生超密度的等离子体团块，宽达250公里。这些炽热的球以每秒100多公里的速度被引力拉向太阳，并垂直落向太阳。

　　这项研究将发表在《天文学与天体物理学》的一期特刊上，以纪念索洛首次接近太阳的近日点。它目前在预印服务器arXiv上可用。2022年春天，SolO在距离太阳仅4900万公里的地方超级接近太阳，这是地球和太阳之间距离的三分之一，允许获得有史以来最好的日冕空间分辨率。

　　伴随着第一张超高分辨率的日冕雨团图像，索洛观察到了它们正下方气体的加热和压缩。团块下面强度的峰值表明气体被加热到100万度，并在它们落下时持续几分钟。

　　2022年4月1日在EUV拍摄的照片，显示了太阳的部分截面，有100万度的气体。红色的路径对应于这项工作中分析的一些雨迹。地球图像已覆盖到规模信贷:帕特里克安托林。背景图像:欧空局/太阳轨道飞行器EUI/HRI

　　在地球上，当流星体或太空中大小从尘埃颗粒到小行星的物体以高速进入我们的大气层并燃烧时，就会发生“流星”。只有一些流星到达地面时没有解体，而那些解体的流星会产生巨大的陨石坑。

　　但是太阳的日冕很薄，密度很低，没有从团块上剥离多少物质，所以科学家认为大多数“流星”都完好无损地到达了太阳表面。它们的影响迄今为止从未被观测到，索洛的观测揭示了这一过程可以产生短暂而强烈的光亮，伴随着向上涌动的物质和重新加热上方气体的冲击波。

　　地球大气层中的“流星”和流星的特征是流星路径后面的痕迹，这是当下面的加热材料剥离物体的一部分时形成的——这一过程称为烧蚀。围绕太阳运行的彗星也是如此。然而，由于日冕的磁场，日冕中不会发生烧蚀。相反，下落的气体被部分电离，并沿着磁力线运动，磁力线就像巨大的管道一样将气体聚集起来。下面的压缩和热量阻止了团块产生尾巴，使这一现象更难在太阳上捕捉到。

　　该项目的主要作者Patrick Antolin说:“内日冕非常热，我们可能永远无法用航天器在原地探测它。然而，SolO的轨道距离太阳足够近，可以探测到日冕内发生的小规模现象，如雨对日冕的影响，让我们能够对日冕环境进行宝贵的间接探测，这对理解其组成和热力学至关重要。仅仅是探测到日冕雨就已经是太阳物理学向前迈出的一大步，因为它为我们提供了关于主要太阳之谜的重要线索，例如它是如何被加热到数百万度的。”

　　“如果人类是能够在太阳表面生活的外星生物，我们将不断获得流星的惊人景观，”安托林开玩笑说，“但我们需要小心我们的头。”

　　这些单独的观察也证实了早期的研究，该研究表明日冕雨比以前认为的更加普遍。