研究表明，太陽的磁場(chǎng)起源于離地表非常近的地方

我們可能剛剛朝著解開一個(gè)困擾科學(xué)家一個(gè)多世紀(jì)的謎團(tuán)邁出了一大步。

由于太陽磁場(chǎng)是1908年首次被發(fā)現(xiàn)，我們一直在努力了解它在太陽中產(chǎn)生的位置，一個(gè)被稱為發(fā)電機(jī)的區(qū)域。

現(xiàn)在，由愛丁堡大學(xué)的數(shù)學(xué)家杰弗里·瓦西爾（Geoffrey Vasil）領(lǐng)導(dǎo)的新研究發(fā)現(xiàn)，太陽發(fā)電機(jī)并不像以前認(rèn)為的那樣位于太陽深處，而是非常接近其表面，深度僅為32,000公里（20,000英里）。

為什么這很重要？因?yàn)閷?duì)太陽的活動(dòng)周期知之甚少以某種方式與它的磁場(chǎng)有關(guān)– 知道發(fā)電機(jī)所在的位置是弄清楚是什么驅(qū)動(dòng)了太陽周期的關(guān)鍵。

“了解太陽磁場(chǎng)的起源一直是一個(gè)懸而未決的問題自伽利略以來并且對(duì)于預(yù)測(cè)未來的太陽活動(dòng)很重要，例如可能撞擊地球的耀斑。應(yīng)用數(shù)學(xué)家丹尼爾·勒科內(nèi)特（Daniel Lecoanet）說伊利諾伊州西北大學(xué)。

“這項(xiàng)工作提出了一個(gè)關(guān)于太陽磁場(chǎng)如何產(chǎn)生的新假設(shè)，該假設(shè)與太陽觀測(cè)結(jié)果更加匹配，我們希望可以用來更好地預(yù)測(cè)太陽活動(dòng)。

太陽磁場(chǎng)非?；靵y和動(dòng)態(tài)，科學(xué)家們長(zhǎng)期以來一直在尋求詳細(xì)了解產(chǎn)生它的原因。

我們知道地球的磁場(chǎng)是由發(fā)電機(jī)的外核：對(duì)流、旋轉(zhuǎn)、導(dǎo)電流體，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為延伸到太空的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。

太陽的內(nèi)部運(yùn)作比我們居住的行星要復(fù)雜得多，也難以觀察，但它們的影響很大。

太陽的磁活動(dòng)與其太陽黑子、耀斑和日冕物質(zhì)拋射活動(dòng)有關(guān)。這推動(dòng)了太空天氣可以有一個(gè)明顯的和潛在危險(xiǎn)，對(duì)地球的影響。

這種活動(dòng)以大約 11 年的周期起伏。在太陽極大期，當(dāng)太陽最活躍時(shí)，太陽黑子和耀斑猖獗，它的磁極會(huì)反轉(zhuǎn)它們的極性。太陽的行為還有其他變化方式。

其中之一是扭轉(zhuǎn)振蕩.因?yàn)樘柌皇枪腆w，而是流體，所以它不會(huì)以相同的速度全局旋轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)振蕩是地下變化在太陽在某些緯度的自轉(zhuǎn)中，它們與太陽黑子周期密切相關(guān)。

“因?yàn)椴ㄅc磁周期具有相同的周期，所以人們認(rèn)為這些現(xiàn)象是相互關(guān)聯(lián)的，”Lecoanet解釋道.

“然而，傳統(tǒng)的太陽磁場(chǎng)'深層理論'并不能解釋這些扭轉(zhuǎn)振蕩的來源。一個(gè)有趣的線索是，扭轉(zhuǎn)振蕩只在太陽表面附近。

“我們的假設(shè)，”Lecoanet繼續(xù)說道，“就是磁循環(huán)和扭轉(zhuǎn)振蕩是同一物理過程的不同表現(xiàn)形式。

根據(jù)理論，一個(gè)深發(fā)電機(jī)應(yīng)該埋在太陽表面以下200,000公里（124,000英里）以上，在對(duì)流區(qū)的底部。但這個(gè)模型也產(chǎn)生了我們?cè)谔柹蠜]有觀察到的特征，比如高緯度地區(qū)的強(qiáng)磁場(chǎng)，并且無法解釋其他特征，比如太陽黑子跟隨太陽磁活動(dòng)的方式。

Vasil和他的同事們基于表面表現(xiàn)的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了最先進(jìn)的數(shù)值模擬。太陽內(nèi)部的聲波，并發(fā)現(xiàn)太陽的真實(shí)行為最接近于離太陽表面不遠(yuǎn)的發(fā)電機(jī)，即所謂的近地表剪切層.

這個(gè)淺層發(fā)電機(jī)不僅產(chǎn)生了一個(gè)像我們一樣表現(xiàn)的太陽，而且還將扭轉(zhuǎn)振蕩和太陽黑子活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起。這是對(duì)傳統(tǒng)思維的突破，但是其他近期研究建議我們需要開始尋找太陽奧秘的新解決方案，因?yàn)閭鹘y(tǒng)無法解決它。

“我認(rèn)為這個(gè)結(jié)果可能會(huì)引起爭(zhēng)議，”應(yīng)用數(shù)學(xué)家基頓·伯恩斯（Keaton Burns）說之麻省理工學(xué)院（MIT），該研究的合著者。

“社區(qū)的大多數(shù)人都專注于在太陽深處尋找發(fā)電機(jī)行動(dòng)?，F(xiàn)在我們展示了一種不同的機(jī)制，似乎與觀察結(jié)果更匹配。

該團(tuán)隊(duì)的研究已發(fā)表在自然界.

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