太陽吐出的是一個強大的太陽耀斑和日冕物質拋射(CME)由美國宇航局的太陽動力學天文臺9月6日,2017年。新的分析來自美國宇航局費米太空望遠鏡的數據表明,太陽發射的伽馬rays-the宇宙最精力充沛的電磁輻射與太陽風暴和其他爆發,它遵循一個週期約為11年的活動。信貸:美國國家航空航天局,SDO我們最近的恆星仍然是一個謎。每11年左右其活動逐漸變強,產生耀斑和日冕物質e jections-the plasma-spewing爆發淋浴與帶電粒子和美麗的地球極光displays-but漸弱。所謂太陽能最大逐漸向太陽,太陽表面變得出奇的安靜。科學家研究這種漲落幾個世紀以來,但才開始理解它的影響在我們的地球在太空時代的黎明在20世紀中期。現在很明顯,太陽能最大太陽更可能與帶電粒子轟擊地球破壞衛星和電網。氣候的太陽週期也扮演配角的角色,隨著輻照度的變化會引起輕微的平均海面溫度和降水的變化模式。因此,更好的理解循環的物理司機可持續生活在地球上是很重要的。
然而,科學家們仍然缺乏一個完美的模型預測週期的關鍵細節,比如每個階段的持續時間和強度。“我認為太陽活動週期非常穩定和清晰,有一些基本的失蹤,”奧弗·科恩說,太陽能馬薩諸塞州洛厄爾大學的物理學家如是說。想出來的一個障礙,他說,就是明顯的週期背後的機制的關鍵細節太陽的磁場領域主要隱藏在了我們的視野。但這可能會發生變化。蒂姆•林登俄亥俄州立大學的天文學家和他的同事們最近映射太陽的高能舞蹈在其臉容光煥發。他們發現這些高能排放之間的潛在聯繫,太陽的磁場波動和太陽活動週期的時間。許多專家認為,這可能會打開一個新窗口到我們最近的內部運作,最熟悉的明星。
在即將到來的研究中,到目前為止在預印本服務器上發表arXiv並提交物理評論快報,林登和他的同事研究了十年的數據美國宇航局的費米伽馬射線太空望遠鏡更好地分析太陽發射的伽馬rays-the宇宙最精力充沛的形式的電磁輻射。令他們吃驚的是,研究人員發現最強烈的伽馬射線出現奇怪的同步與最安靜的太陽活動週期的一部分。在過去的太陽活動極小期,從2008年到2009年,費米發現八高能伽馬射線(每個能量大於100千兆電子伏特或GeV)發出的太陽。但在接下來的八年,是太陽活動建立一個峰值,然後退回到靜止,太陽發出任何高能伽馬射線。隨機發生的幾率,林登說,非常低。最有可能引發的伽馬射線是太陽活動週期的某些方面,但細節仍不清楚。
團隊推測這些伽馬射線時可能釋放出強大的整個宇宙,宇宙rays-produced暴力天體物理學事件像超新星和中子碰撞stars-slam到太陽表面。如果一個宇宙射線與太陽大氣中粒子相碰撞時,它會創建一個淋浴的次級粒子和輻射,包括伽馬射線。這樣洗澡通常會完全吸收的太陽,然而。但根據一個假設可以追溯到1990年代,一些次要淋浴可以反彈出去,遠離我們的明星強磁場的波動。如果這是發生,費米伽馬射線被檢測很可能其中一些高能逃犯。
蘭迪Jokipii說,如果這種解釋是正確的,一個退休的天文學家來自亞利桑那大學的他並沒有參與這項研究,難怪高能伽馬射線更有可能在太陽發出。太陽活動週期在低潮的時候,他說,有一個減少即將“風”的帶電粒子作為盾轉移傳入的宇宙射線。這種減少允許更多的宇宙射線進入太陽系,和我們的明星本身。所以宇宙射線應該增加導致增加伽馬射線。但林登和他的同事們還發現了另一個好奇心完全出乎意料的想法:早些時候在太陽活動極小期,大多數伽馬射線高於50 GeV發出太陽的赤道附近,但在接下來的週期往往來自於極地。這意味著太陽的總伽馬射線輻射最強烈的沿著它在太陽赤道和兩極最大。想象,想象看著一群螢火蟲在磨砂玻璃罐中。如果附近最亮的螢火蟲聚集的中心容器,它的光芒將最生動,即使更多的調光器螢火蟲填充容器的周長。這種情況有點類似於太陽的伽馬射線發射在太陽能最低。但是如果最亮的螢火蟲相反收斂在罐子的底部和頂部,會發光的峰值在這些點。這將是類似於太陽極大期。極的原因/赤道伽馬射線發射的轉變仍然是未知的。“我試圖找到一個解釋,我現在的幾次在我的生活沒有任何的解釋,“Jokipii說。但是科恩,誰也沒有參與這項研究,指出這種轉變與黑子的觀測到的運動。太陽表面的這些黑色斑點馬克激烈的內部磁場活動,就像新近觀察到的伽馬射線排放從赤道向兩極太陽朝著太陽極大期進展。科恩指出這些趨勢可能匹配,但說他目前不能解釋為什麼。伊戈爾·莫斯卡倫科,斯坦福大學的一位天文學家沒有參與這項研究,同意,沒有明顯的解釋。
一條線索可能來自一個奇怪的相關性:儘管八大於100 GeV的高能伽馬射線觀測在短短一年多,兩人發現彼此的幾個小時內,同時作為一個日冕物質拋射——“一個驚人的巧合,”林登說。當他意識到這一點,他決定優先看過去的幾個月裡可用的費米數據時,卻發現另一個高能伽馬射線的發射的同時另一個日冕物質拋射。“這絕對是一個“哇”的時刻,”他說,儘管這並不能證明這兩種現象是相關的。其他六個高能伽馬射線不配合拋射,主要是發生在太陽極大期。事實上他們只會釋放出高能伽馬射線,當他們出現在太陽將相當困惑。林登說,然而,這種潛在的鏈接只能solution-much的一部分,更多的工作有待完成澄清這樣的猜測。然而,林登很高興看到八年以來的第一次高能伽馬射線發射間歇最新創建的整個太陽極大期,發生在2013年和2014年。他指出,“這可能表明,未來幾年將是非常令人興奮的科學對這類。“他打算沖刷費米數據每天搜索進一步破裂,和一起工作的合作者獲得新的數據HAWC天文臺在墨西哥和美國宇航局的即將到來帕克太陽探測器(飛近太陽比以前)。“真的有很多希望我們會得到更多的數據,看看新物理學在這裡,”他說。太陽蜿蜒回到太陽,天文學家正準備研究伽馬射線的希望他們可能闡明其神秘的內部。雖然林登和他的同事們還不能完全解釋為什麼或伽馬射線輻射與太陽磁場的變化,越來越清楚的是兩人以某種方式聯繫在一起。莫斯卡倫科認為伽馬射線排放可以用來跟蹤太陽的深層磁資源可能最終解決太陽活動週期的揮之不去的奧秘。
“這是一個謎,我們知道了幾個世紀,但我們不知道如何解決它,”“也許,未來的研究將提供一個提示是如何可以解釋。”
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