以前所未有的视角审视驱动大规模太阳耀斑的“中央引擎”

　　一个国际研究小组展示了伴随爆发的太阳耀斑“中心引擎”内部的新面貌，揭示了一个巨大的电流“薄片”，首次提供了表征磁场的测量结果。

　　在发表在《自然天文学》上的一项研究中，一个国际研究团队展示了一个新的、详细的景象:伴随着2017年9月10日首次由欧文斯谷太阳能电池阵列(EOVSA)捕获的强大喷发的大型太阳耀斑的“中心引擎”，这是一个由新泽西理工学院日地研究中心(CSTR)运营的太阳能射电望远镜设施。

　　这一新发现基于EOVSA在微波波长下对该事件的观察，首次提供了表征爆炸中心磁场和粒子的测量结果。结果显示，一个巨大的电流“片”延伸超过40，000公里，穿过核心燃烧区，在那里相反的磁力线相互接近，断裂和重新连接，产生强大的能量为耀斑提供动力。

　　值得注意的是，该小组的测量结果还表明，在耀斑环形基座(被称为耀斑拱廊)的顶部有一个磁性瓶状结构，位于太阳表面上方近20，000公里的高度。该小组认为，这个结构可能是耀斑高能电子被捕获并加速到接近光速的主要场所。

　　研究人员表示，这项研究对驱动如此强大喷发的中心引擎的新认识，可能有助于未来空间气象预测太阳耀斑释放的潜在灾难性能量——太阳耀斑是太阳系最强大的爆炸，能够严重破坏地球上的技术，如卫星操作、全球定位系统导航和通信系统等。

　　“这项研究的主要目标之一是更好地理解太阳爆发的基本物理学，”该论文的主要作者、新交所物理学教授陈彬说。“长期以来，人们一直认为，磁能通过重联电流片的突然释放是这些大规模火山爆发的原因，但还没有对其磁性能进行测量。通过这项研究，我们终于第一次测量了电流片的磁场细节，使我们对太阳主要耀斑的中心引擎有了新的认识。”

　　“在太阳耀斑中储存和释放所有能量的地方直到现在都是看不见的。…用宇宙学的一个术语来说，这是太阳的‘暗能量问题’，以前我们不得不间接推断耀斑的磁重联片是存在的。”“EOVSA在许多微波频率下拍摄的图像显示，我们可以捕捉到无线电辐射来照亮这一重要区域。”一旦我们有了这些数据，以及格雷戈里·弗莱舍曼和格鲁·妮塔共同开发的分析工具，我们就可以开始对辐射进行分析，从而实现这些测量。”

　　今年早些时候，在《科学》杂志上，该小组报告说，它最终可以提供耀斑点燃后磁场强度演变的定量测量。