美国国家航空航天局的SDO揭示了太阳上的磁笼如何阻止太阳火山爆发

美国宇航局数据显示，太阳爆发的核心是太阳火山爆发的核心。这项工作突出了太阳的磁场景观或拓扑结构在太阳爆发的发展中的作用，太阳爆发可以引发地球周围的空间天气事件。

由法国Palaiseau Cedex的ÉcolePolytechnique理论物理中心的天体物理学家Tahar Amari领导的科学家们考虑了太阳耀斑，它们是强烈的辐射和光线爆发。许多强烈的太阳耀斑之后是日冕物质抛射，或CME，一个巨大的，泡沫状的太阳能材料和磁场喷发，但有些不是 - 这两种情况的区别尚不清楚。

科学家们利用美国宇航局太阳动力学观测站或SDO的数据，研究了2014年10月的木星大小的太阳黑子群，这是一个复杂磁场区域，通常是太阳活动的场所。这是过去两个太阳活动周期中最大的一个群体，也是一个高度活跃的地区。虽然火山爆发的条件似乎已经成熟，但该地区从来没有在穿越太阳的过程中产生一个重要的CME。然而，它确实发出了强大的X级耀斑，这是最强烈的一类耀斑。科学家们想知道，一个闪光是否与CME有关，这决定了什么?

科学家小组利用SDO对太阳表面磁场的观测，用强大的模型计算了太阳的日冕或高层大气的磁场，并研究了它在耀斑爆发前的演变过程。该模型揭示了两个关键磁性结构之间的争斗：一条扭曲的磁绳 - 已知与CME的发生有关 - 以及覆盖在绳索上的密集的磁场笼。

科学家发现，这个磁笼实际上阻止了CME当天爆发。在火炬发生前几个小时，太阳黑子的自然旋转扭曲了磁绳，它变得越来越扭曲和不稳定，就像一个紧密盘绕的橡皮筋。但绳索从表面上从未爆发过：他们的模型表明它没有足够的能量来突破笼子。然而，它具有足够的挥发性，可以穿过笼子的一部分，触发强烈的太阳耀斑。

通过改变模型中笼子的状况，科学家发现，如果当天笼子较弱，那么2014年10月24日就会爆发一个主要的CME。该小组有兴趣进一步发展他们的模型来研究冲突在其他火山爆发中，磁笼与绳索之间发生了冲突。他们的研究结果总结于2018年2月8日在Nature上发表的一篇论文中。

“我们能够跟踪活动区域的演变，预测爆发的可能性，并计算喷发能释放的最大能量，”阿玛瑞说。“随着计算能力的提高，这是一种在空间天气预报中可能变得重要的实用方法。”