太阳上小结构对理解太阳风有重要作用，太阳羽状流是什么？

　　科学家们结合了美国国家航空航天局的数据和尖端图像处理技术，对产生太阳高速太阳风流的太阳结构获得了新的见解，该研究发表在《天体物理学杂志》上。第一次观察相对较小的特征，被称为“羽状”，可以帮助科学家理解太阳风中扰动的形成方式和原因。

　　太阳的磁影响力延伸数十亿英里，远远超过冥王星和行星的轨道，而行星的动力是由太阳风来决定的。不断流出的太阳能将太阳的磁场带入太空，在太空中它塑造了地球，其他世界以及深空范围内的环境。太阳风的变化会产生空间天气影响，不仅影响行星，还会影响整个太阳系中的人类和机器人探索者。这项工作表明，靠近太阳表面的相对较小的，以前未开发的特征可能起关键作用在太阳风的特征上。

　　领导这项研究的美国天主教大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的太阳能科学家瓦迪姆·乌里茨基说：“这表明了太阳上小规模结构和过程对理解大规模太阳风和空间天气系统的重要性。”

　　像所有的太阳能材料一样，它们都是由一种叫做等离子体的电离气体组成的，太阳风是由磁力控制的。而且，太阳大气中的磁力特别复杂：通过不断变化的磁场闭合环和延伸到太阳系中的开放磁场线，不断穿过太阳表面。

　　沿着这些开放的磁场线，太阳风从太阳逃逸到太空。太阳上开放磁场的区域会产生日冕孔，密度较低的斑块在太阳的某些紫外线视野中会以深色斑点的形式出现。通常，嵌在这些日冕孔中的是间歇性的太阳能材料间歇泉，它们从太阳向外连续流出几天，称为羽状流。这些太阳羽在太阳的极端紫外线视野中显得很明亮，这使它们很容易被NASA的太阳动力天文台卫星和其他航天器和仪器之类的观测所看到。作为开放磁场中特别密集的太阳能材料区域，羽流在产生高速太阳风中起着重要作用——这意味着它们的属性可以塑造太阳风本身的特性。

　　乌里茨基和合作者使用来自NASA太阳动力天文台卫星（SDO）的高分辨率观测结果以及为此工作开发的图像处理技术，发现这些羽流实际上是由更小的物质股构成的，他们称之为羽状物。在SDO的图像中，整个羽流延伸了约70,000英里，而每个羽流的宽度只有几千英里，范围从最小的约2,300英里到观察到的最宽的羽的宽度约4,500英里。

　　尽管较早的工作暗示了太阳羽状流中的结构，但这是科学家首次首次清晰观察到羽状流。用于处理图像的技术减少了太阳图像中的“噪点”，从而产生了更清晰的视图，可以清楚地看到羽状羽及其细微的变化。

　　他们的工作集中在观察到的太阳羽上，结果表明，羽的亮度几乎完全来自各个羽，而结构之间没有太多额外的起毛。这表明，羽流不仅是较大羽流系统中的功能，而且是构成羽流的构建基块。

　　该研究的作者之一，美国宇航局戈达德太阳物理科学部空间天气实验室主任朱迪·卡彭说：“人们已经看到了羽状结构中的基本结构。” “但是我们已经发现，羽流本身是这些密集，流动的羽流的捆绑，这与我们之前拥有的羽流的图片非常不同。”

　　他们还发现，这些羽流分别移动，各自独立振动——这表明，这些结构的小规模行为除了集体的，大规模的行为外，还可能是太阳风破坏的主要驱动力。

　　产生太阳风的过程通常会在太阳风本身中留下特征——风速、成分、温度和磁场的变化可以提供有关太阳潜在物理原理的线索。太阳羽也可能留下这样的指纹，从而更多地揭示了它们在太阳风产生过程中的确切作用，即使寻找和解释它们也可能是其自身的复杂挑战。

　　NASA的帕克太阳探测器是一个重要的数据来源，它比其他任何航天器都更靠近太阳飞行——任务结束时到达太阳表面的距离接近400万英里——捕获了对太阳的高分辨率测量结果。太阳风每隔几个月摆动一次。它的观测距离太阳更近，比之前的任务更详尽，可以揭示羽状信号。

　　实际上，Parker Solar Probe的早期发现和意外发现之一可能与羽状流有关。在2018年11月的首次太阳掠过期间，Parker Solar Probe观察到太阳风的磁场方向突然反转，被称为“折返”。转折的原因和确切性质仍然是科学家的一个谜，但是像羽状病毒这样的小规模结构可能会产生类似的特征。

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