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再取进展!加州理工学院期刊(IF=16):从多个编织等离子体环产生实验室纳米眩光

论论资讯 | 2023-01-01 3热度

Nature Astronomy

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Generation of laboratory nanoflares from multiple braided plasma loops

Zhang Y.; Pree S.; Bellan P.M.

Published:2023-01-01
DOI:10.1038/s41550-023-01941-x

研究背景

太阳耀斑是一种伴随着强烈电磁辐射和高能粒子以及硬X射线的现象。这些耀斑是由太阳大气层中磁通环的爆发引起的。尽管太阳观测可以探测到高能粒子和硬X射线,但无法揭示生成机制,因为粒子加速发生在比观测分辨率小的尺度上。因此,关于解释高能粒子和硬X射线产生机制的跨尺度物理细节仍然是一个谜。

研究内容

Nature Astronomy杂志发表了一篇题为“Generation of laboratory nanoflares from multiple braided plasma loops”的论文,介绍了一项模拟太阳冠环物理的实验观测结果。当磁流体力学(MHD)扭曲或磁Rayleigh-Taylor不稳定性使编织磁通绳的半径被窒息到动力学尺度时,观察到了2电子伏特等离子体中编织磁通绳中的瞬态、局部的7.6千电子伏特硬X射线爆发和几千伏电压脉冲。这一系列观测结果揭示了从MHD到非MHD物理的跨尺度耦合,可能是产生太阳高能粒子和X射线爆发的原因。这种机制的所有关键组成部分都已经在太阳冠层中被单独观测到。

研究意义

这项研究的创新点在于,通过实验模拟太阳冠环物理,揭示了从MHD到非MHD物理的跨尺度耦合机制,可能是产生太阳高能粒子和X射线爆发的原因。这一研究成果对于我们更深入地理解太阳活动和空间天气的影响具有重要意义。此外,这项研究还为未来的太阳物理研究提供了新的思路和方法。

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