科研新星闪耀中国科学院太阳活动重点实验室的天才们揭秘了测量星冕磁场的神奇新法宝
近日,由中国科学院太阳活动重点实验室田晖、李文显、白先勇、邓元勇,复旦大学杨洋等人组成的研究团队,通过模型正演验证了磁场诱导跃迁方法测量日冕磁场的可行性,并进一步发展和完善了该诊断方法;此外,他们还与美国华人学者金萌等合作,理论上验证了把这种方法推广到星冕磁场测量的可行性。在此基础上,他们提出了研制新一代的极紫外光谱仪以测量日冕和星冕磁场的需求,为开启我国的天文极紫外光谱探测提供了新的科学目标。相关研究成果分别发表在国际知名天文期刊《天体物理学报》和《天体物理学快报》上。
太阳和恒星的大气层中充满着神秘力量——它们强大的磁场,它们驱动着耀斑爆发,这些事件会影响地球上的空间环境,对人类活动产生重要影响。而这些高级别大气层中的巨型爆炸不仅发生在我们自己的太阳,也可能发生在其他恒星周围,这些都是由不断变化的地球及恒星磁场引起的问题。目前,我们对这方面仍然知之甚少,但科学家们正在努力解决这个谜题。
2015年,复旦大学的一群研究人员发现Fe X 257埃谱线随着强大的磁力而增强,从而提出了一种利用这个现象来分析日冕大气层中电离金属元素状态并估计其所处温度及密度。这一理论被称为“Magnetic-field-induced transition”(MIT),它能够帮助科学家更准确地了解并预测这些热能释放事件,以及它们如何影响我们的宇宙。
为了测试这一理论是否有效,一个由中国科学院太阳活动重点实验室成员以及来自复旦大学的人组成的小组进行了一系列计算模拟,以评估MIT可以如何精确地预言基于特定条件下形成的大气层中的物质分布。他们使用一个非常详细的地球模型作为参考,以便他们可以比较实际观察到的数据与预设的情况之间存在差异。
结果显示,当假设所有Fe X 257埃谱线都来自于100万度时,该模型只能成功解读其中很小部分区域,而当考虑到温度和密度同时变化时,该模型则能够更全面地描绘出整个区域。此外,他们还证明这种技术不仅适用于观察地球上的但也适用于观察距离我们远达数光年的其他恒星系统中的相同现象。
这一发现是对未来研究方向的一个重大突破,因为它向我们展示了一个全新的工具,用以理解那些即将成为我们的未来居住地点——遥远系外行星周围环境的一切可能性。尽管还有许多挑战待解,但这项工作为科技界带来了希望,让我们更加接近了解宇宙奥秘,并且最终找到生活在他方世界的人类赖以生存的手段。