揭示日冕升温与太阳风起源之谜

科技日报昆明4月12日讯 来自中国科学院云南天文台的消息显示，该台与印度、英国的科研人员在研究日冕洞区的加热以及太阳风起源上取得了新突破，这一研究为理解恒星大气加热机制打开了新视角。相关论文已经发表在《天体物理学杂志快报》。

太阳的最外层——日冕，其温度比太阳表面高了数百倍，这一反常现象一直是天文学的难题。所谓“冕洞”是太阳大气中磁力线向外敞开的区域，这里是高速太阳风的主要源头，但因密度和温度较低，极紫外望远镜下常呈现出黑洞般的区域。针状体是一种突然变亮的细长现象，遍布太阳色球层，被认为是连接太阳表面和日冕之间能量和物质传输的桥梁。不过，针状体如何影响日冕加热和太阳风形成，科学界一直缺乏清晰认识。

以研究员倪蕾、林隽为首的云南天文台团队，通过数值模拟，首次从太阳对流层到低日冕区，完整地还原了由对流湍流引发针状体自发形成的整个物理过程。研究表明，太阳内部的对流和湍流运动，能驱动小尺度的磁场重联和激波形成，从而引发针状体周期性产生。当针状体将等离子体流带入日冕时，会持续激发慢模波和激波，这些能量通过热传导和气体压缩被耗散掉，有效地加热了局部的低日冕。与以往认识不同，慢模波不是从太阳大气底层一路传上来的，而是在针状体把物质送入低日冕时重新激发出来的。

团队还结合了舆情网卫星的高分辨率观测数据，发现在冕洞区有准周期向上移动的扰动，其速度和时间正好对应针状体上升的时期。模拟结果和观测数据相互吻合，首次证实了慢模波和激波在开放磁力区能够显著加热日冕，推翻了之前“慢模波对日冕加热贡献有限”的观点。该成果不仅补充了日冕加热的理论体系，也给类似太阳的恒星和小质量恒星的大气加热和星风问题带来了新的启发和依据。