Eclipse数据阐明了太阳电晕的奥秘

　　图为智利2019年日全食期间太阳日冕的白光图像。近日，夏威夷大学天文研究所（IfA）的研究人员一直在努力研究日冕，即太阳的最外层大气，它扩展到行星空间。太阳日冕的性质是太阳复杂磁场的结果，该磁场在太阳内部产生并向外延伸到太空。

　　If一名研究生Benjamin Boe进行了一项新研究，该研究使用日全食观测来测量日冕磁场的形状，具有比以前更高的空间分辨率和更大的面积。研究结果于6月3日发表在《天体物理学杂志》上。日全食期间最容易看到日冕，这时月球直接位于地球与太阳之间，从而遮挡了阳光。近几十年来的重大技术进步已将大多数分析转向从地面无法到达的光波长进行太空观测，或转向大型地面望远镜，例如毛伊岛的Daniel K. Inouye太阳望远镜。尽管取得了这些进步，但仅在日全食期间才能研究电晕的某些方面。

　　Boe日冕研究专家UHMānoa接受天文学教授Shadia Habbal的建议。哈巴（Habbal）领导了一群日食追逐者，太阳风夏尔巴协作在日食期间进行科学观测已有20多年了。这些发现在揭示定义电晕的物理过程的一些秘密方面取得了一大突破。

　　Boe解释说：“已经有超过一个世纪的时间观测到日冕与日全食，但是从未有过使用日食图像来量化其磁场结构的信息。” “我知道，通过将现代图像处理技术应用于日食数据，有可能提取出更多的信息。”太阳日冕的高分辨率图像。顶部面板显示可见光（颜色反转），下部面板则显示磁场形状。Boe使用自动追踪方法追踪了电晕中磁场线的分布模式，该方法适用于过去二十年中14次日食期间拍摄的电晕图像。这些数据提供了研究太阳在两个11年的磁循环中日冕变化的机会。Boe发现在整个日冕中有非常精细的结构。较高分辨率的图像显示出较小尺度的结构，这意味着电晕的结构比以前报道的更为结构化。为了量化这些变化，Boe测量了相对于太阳表面的磁场角。

　　在太阳活动最小的时期，日冕的磁场几乎从太阳直射到赤道和两极附近，而在中纬度以各种角度射出。在最大时期内，日冕磁场组织径向却更多。Boe解释说：“我们知道太阳周期会发生变化，但我们从未想到日冕场的扩展和结构会如何。” “未来模型将必须解释这些特征，以便充分理解日冕磁场。”这些结果挑战了日冕模型中使用的当前假设，这些假设通常假设日冕磁场的径向半径超过2.5太阳半径。相反，这项工作发现日冕场对于至少4个太阳半径是非径向的。

　　这项工作在太阳能研究的其他领域具有进一步的意义，包括太阳风的形成，这会影响地球的磁场并可能对地面产生影响，例如停电。这些结果对于形成太阳风尤为重要。这表明，关于如何模拟太阳风形成的主导思想尚不完善，因此我们提高了预测和防御太空天气的能力，” Boe说京东方已经计划参加太阳风夏尔巴协作的下一次日食探险。下一个定于2020年12月在南美举行。