太阳的太阳太阳涟漪可以帮助预测太阳耀斑吗

2022-02-05 13:52:00师慧香导读太阳耀斑是在太阳上发生的剧烈爆炸，它会将带高能量的漪可预测耀斑粒子扑向地球，有时会冲向地球，帮助从而干扰通信并危及卫星和宇航员的太阳太阳生命。但是漪可预测耀斑，正如

太阳耀斑是帮助在太阳上发生的剧烈爆炸，它会将带高能量的太阳太阳粒子扑向地球，有时会冲向地球，漪可预测耀斑从而干扰通信并危及卫星和宇航员的帮助生命。

但是太阳太阳，正如科学家在1996年发现的漪可预测耀斑那样，耀斑还可以引起地震活动(地震)，帮助从而释放脉冲声波，太阳太阳这些声波会深入太阳内部。漪可预测耀斑

尽管太阳耀斑与地震之间的帮助关系仍然是个谜，但新发现表明，这些“声瞬变”以及它们产生的表面波纹可以告诉我们很多有关耀斑的信息，也许有一天可以帮助我们预测耀斑的大小和严重程度。

来自，哥伦比亚和澳大利亚的一个物理学家团队发现，2011年一次耀斑释放的一部分声能来自太阳表面以下的约1000公里(光球)，因此远低于触发该事件的太阳耀斑。地震。

该结果于9月21日发表在《天体物理学杂志快报》上，该结果来自一种称为日震全息技术的诊断技术，该技术是由法国科学家FrançoiseRoddier于1900年代后期引入的，并由科学家Charles Lindsey和Douglas Braun广泛开发，如今已在西北研究协会科罗拉多州的博尔德，以及该论文的合著者。

日震全息术使科学家能够分析由耀斑触发的声波以探测声源，就像地球上发生的特大地震所产生的地震波使地震学家能够确定其震中位置一样。该技术首先应用于罗马尼亚的研究生Alina-Catalina Donea在Lindsey和Braun的监督下从火炬释放的声瞬变。Donea现在就读于澳大利亚墨尔本的莫纳什大学。

布劳恩说：“这是第一个专门设计用来直接区分其重建源的深度及其水平位置的螺旋地震诊断仪。”

加州大学的胡安·卡米洛·布伊特拉戈·卡萨斯(Juan Camilo Buitrago-Casas)说：“我们无法直接看到太阳的内部。它对向我们展示太阳外部大气的光子是不透明的，它们可以从那里逃逸到我们的望远镜。” ，伯克利，哥伦比亚物理学博士学位。“我们知道太阳内部发生的事情的方式是通过地震波使太阳表面的涟漪与我们地球上的地震引起的涟漪相似。大爆炸(例如耀斑)可以向地球注入强大的声脉冲。太阳，我们可以使用它的后续签名来更详细地映射其声源。本文的主要信息是，至少其中一些噪声的声源已被深深淹没。我们报告了迄今为止已知的最深声波源。太阳。”

地震如何在太阳表面产生波纹

在某些耀斑中引起地震的声爆会向各个方向(主要是向下)辐射声波。当向下传播的波在温度不断升高的区域中移动时，它们的路径会由于折射而弯曲，最终回到表面，并在其中产生涟漪，就像在池塘里扔卵石后看到的一样。爆炸到波纹到达之间的时间约为20分钟。

Lindsey说：“那么，波纹不仅是表面现象，而且是波的表面特征，这些波已经深入到活动区域的下方，然后在随后的一个小时内又回到外围表面。” 分析表面波纹可以查明爆炸的来源。

胡安·卡洛斯·马丁内斯·奥利弗罗斯(Juan CarlosMartínezOliveros)说：“人们普遍认为，由声活跃的火炬释放的波是从上方注入到太阳内部的。我们发现，有力的迹象表明某些声源远低于光球。”加州大学伯克利分校太空科学实验室的太阳物理学研究员，哥伦比亚人。“这些耀斑似乎是释放出的声音瞬变的先兆或触发点。在太阳内部发生的其他事情正在产生至少一部分地震波。”

“使用医学做一个比喻，我们(太阳物理学家)以前所做的就像使用X射线观察太阳内部的快照。现在，我们正在尝试进行CAT扫描，以观察太阳的内部在三个维度上”，马丁内斯·奥利弗罗斯(MartínezOliveros)补充说。

哥伦比亚人，包括波哥大国立大学的ÁngelMartínez和Valeria Quintero Ortega的学生，是《 ApJ Letters》论文的合著者，其导师是天文学副教授BenjamínCalvo-Mozo。

Lindsey说：“我们已经知道火炬的声波已有20多年了，从那时起我们一直在水平成像它们的辐射源。但是直到最近，我们才发现其中一些辐射源被淹没在太阳表面以下。” 。“这可能有助于解释一个巨大的谜团：这些声波中的一些是从没有电磁辐射可以直接看到的局部表面干扰的位置发出的。我们一直想知道这种情况如何发生。”

地震活跃的太阳

对于超过50年，天文学家已经知道有地震波太阳宛转，很像地球和其稳定的嗡嗡地震活动。这种活动可以通过从表面发出的光的多普勒频移来检测，这被理解为是由对流风暴驱动的，对流风暴形成了德克萨斯大小的颗粒状拼凑而成，覆盖了太阳表面并不断发出隆隆声。

天文学家瓦伦蒂娜·扎尔科娃(Valentina Zharkova)和亚历山大·科索维奇耶夫(Alexander Kosovichev)24年前发现，在这种背景噪声中，磁性区域会引起剧烈爆炸，释放出波浪，形成引人注目的波纹，然后在随后的一个小时内出现在太阳表面。

随着更多的地震被发现，耀斑地震学也蓬勃发展，探索其力学及其与活动区域下面的磁通量结构之间可能关系的技术也不断发展。

悬而未决的问题中：哪些耀斑会产生和不产生地震?会不会发生耀斑而发生地震?为什么地震主要来自黑子或半影的边缘?最弱的耀斑会产生地震吗?下限是多少?

到目前为止，大多数太阳耀斑都是一次性研究的，因为即使在太阳活动最活跃的时期，强耀斑一年也可能发生几次。最初的重点是最大的或X级耀斑，根据它们发出的软X射线的强度进行分类。Buitrago-Casas从哥伦比亚国立大学获得学士和硕士学位，他与Lindsey和MartínezOliveros合作对相对较弱的太阳耀斑进行了系统调查，以增加其数据库，以更好地了解地震的机理。

在2010年至2015年之间，RHESSI卫星(由太空科学实验室设计，制造和运营并于2018年退役的NASA X射线卫星)捕获到的75次耀斑中，有18次发生了地震。Buitrago-Casas的一种声音瞬变，是由2011年7月30日的火光释放的，引起了本科生Martínez(现为研究生)和Quintero Ortega的注意。

Buitrago-Casas说：“我们向国立大学的学生合作者提供了我们调查中的耀斑清单。他们是第一个说'看看这个。这是不同的!这里发生了什么?'。” “所以，我们发现了。那真是太刺激了!”

Martínez和Quintero Ortega是论文的第一批作者，该论文描述了2020年5月20日出版的《天体物理学杂志快报》 2011年7月30日那场耀斑释放的海浪具有极强的冲动性。这些波具有频谱成分，这为研究人员提供了前所未有的源分布空间分辨率。

多亏了NASA的太阳动力学天文台卫星的出色数据，研究小组才能够查明爆炸源，该爆炸源在光圈以下1000公里处产生了地震波。相对于太阳近700,000公里的半径来说，这是浅的，但比太阳中以前已知的声源还要深。

具有自身形态的光源浸没在太阳光球以下，并且在外部大气中没有明显的直接上覆扰动，这表明驱动声瞬变的机制本身也被淹没。

Lindsey说：“它可以通过利用自己的能源引发紧凑的爆炸来工作，例如远程触发的地震。” 他说：“上方的耀斑使表面下方的东西震动，然后，非常紧凑的浸没能量单元作为声音释放出来。” “毫无疑问，火炬会卷入其中，只是这种深层紧凑型能源的存在暗示了一种单独的，独特的，紧凑型，淹没式能源驱动排放的可能性。”

Buitrago-Casas和MartínezOliveros分类的中型太阳耀斑中大约有一半与地震有关，表明它们通常一起发生。此后，研究小组发现了其他火星较弱的淹没源。

淹没声源的发现提出了一个问题，即是否存在声瞬变实例被自发释放，完全没有表面扰动或没有耀斑的问题。

马丁内斯·奥利弗罗斯(MartínezOliveros)说：“ 如果瞬变可能来自尚未破坏太阳表面的磁通量，那么如果太阳能在太阳下自发产生地震，那么这可能会导致我们成为一种预测工具。” “然后，我们可以预料到该磁通量将不可避免地随后出现。我们甚至可以预言一些细节，这些细节将涉及活动区域的大小以及活动区域将产生何种类型的信号弹，甚至可能产生哪种类型的信号弹。这是一个远射，但值得研究。”