太阳的光球层中存在磁性等离子体波Alfvén波，Alfvén波怎么形成的？
简介：研究人员已经证实，太阳的光球层中存在着称为Alfvén波的电磁等离子体波。这些波的巨大潜力在于它们具有纯磁性，
研究人员已经证实，太阳的光球层中存在着称为Alfvén波的电磁等离子体波。
这项研究提供了对这些令人着迷的波的新见解，这些波浪是由诺贝尔奖获得者汉尼斯·阿尔夫芬（HannesAlfvén）于1947年首次发现的。
这些波的巨大潜力在于它们具有纯磁性，因此可以在很长的距离内传输能量和信息。在太阳大气层的最底层太阳光球层直接发现这些波，是利用这些电磁波特性的第一步。
Alfvén波传输能量的能力对于太阳和等离子天体物理学也很重要，因为它可以帮助解释太阳大气层的极度发热，这个谜团已经有一个多世纪没有解决了。
当带电粒子（离子）响应磁场和电流之间的相互作用而振荡时，会形成Alfvén波。
在太阳大气中会形成磁场束，称为太阳磁通管。Alfvén波虽然以两种形式之一出现在太阳磁通量管中；但实际上，这是两种形式中的一种。要么是轴对称扭转扰动（绕着通量管轴线发生对称振荡），要么是反对称扭转扰动（当两个涡流在通量管中以相反方向旋转时发生振荡）。
尽管有先前的主张，但扭力Alfvén波从未直接在太阳光球中被识别出来，即使以最简单的形式出现在磁通管的轴对称振荡中也是如此。
在这项研究中，研究人员使用了欧洲航天局成像仪IBIS对太阳大气进行的高分辨率观测，来证明反对称扭波的存在是近50年前首次预测的。
他们还发现，这些波可用于从太阳光球中提取大量能量，从而证实了这些波在广泛的研究领域和工业应用中的潜力。
这项研究是由意大利航天局（意大利航空航天局）的Marco Stangalini博士领导的，来自其他7个研究机构和大学的科学家，包括玛丽女王的David Tsiklauri博士和博士生Callum Boocock，都参与了这一突破性发现。
除了这些观察结果外，玛丽女王大学的研究人员还进行了数值模拟，以探索这些难以捉摸的波的激发机理。
玛丽女王大学的研究人员设计并建立了磁流体动力学（MHD）模拟，该模型用于对磁化流体（如在太阳大气中发现的流体）的动力学进行建模，以重现团队的观察结果。
玛丽女王大学物理与天文学学院高级讲师David Tsiklauri博士说：“令人惊讶的是，我们的想法是在磁通管底部驱动线性极化的Alfvén波，这将导致在磁通管中产生扭转振动。整个磁通管适用于各种物理参数。观测和模拟都标志着Alfvén波的发现。”
玛丽女王大学物理与天文学学院的博士生Callum Boocock说：“马可及其团队对阿尔夫文扭转波的观测与我们在MHD模拟中观察到的行为非常相似，证明了这些模拟对于发现人类的重要性并解释波浪产生的机理。”
研究人员希望能够利用最近委托的设施提供的新机会，如太阳轨道卫星和地基丹尼尔·伊努耶太阳望远镜(DKIST)，继续研究Alfvén波的相关性，并有可能进一步揭示太阳的基本秘密。
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