不尋常的"羅塞塔石碑"太陽噴發可以解釋太陽上神秘的強大爆炸

日冕物質抛射或CME被抛射到太空中。圖中是171和304 E波長的混合版本，取自太陽動力學天文台。注意：地球離太陽不是那麼近，此圖像僅用于縮放目的。圖檔來源：美國宇航局/戈達德太空飛行中心

在一次戲劇性的多階段噴發中，太陽揭示了新的線索，可以幫助科學家解決長期以來的謎團，即為什麼太陽爆發得如此強大和不可預測。揭示這種基本實體學可以幫助科學家更好地預測可能導緻地球上危險太空天氣條件的爆發。

爆炸包含三種不同類型的太陽噴發的成分，這些噴發通常單獨發生 - 這是第一次報道這樣的事件。将所有三種類型的噴發放在一個事件中，為科學家提供了某種太陽羅塞塔石碑，使他們能夠将他們對每種類型的太陽噴發的了解轉化為對其他類型的了解，并揭示可以解釋所有類型太陽噴發的潛在機制。

"這一事件是一個缺失的環節，我們可以在一個整潔的小包裝中看到不同類型的火山爆發的所有這些方面，"美國宇航局戈達德太空飛行中心的太陽能科學家，新研究的主要作者Emily Mason說。馬裡蘭州綠地。"這表明這些噴發是由相同的機制引起的，但規模不同。

太陽噴發通常以三種形式之一發生：日冕物質抛射，射出或部分噴發。日冕物質抛射（CME）和噴流是将能量和粒子投射到太空中的爆炸性噴發，但它們看起來非常不同。當噴流以狹窄的太陽物質柱的形式噴發時，CME形成巨大的氣泡，在太陽磁場的作用下膨脹，推動和雕刻。另一方面，一些噴發開始從表面噴發，但沒有産生足夠的能量離開太陽，是以大部分物質會落回太陽表面。

在2016年3月12日至13日由美國宇航局太陽動力學天文台和歐洲航天局以及美國宇航局太陽和日光層天文台觀測到的火山爆發期間，科學家們在太陽表面的磁性活躍區域上方看到了太陽品質熱噴發。彈射器太大而不能成為噴射機，但太窄而不能成為CME。在半小時内，地表上第二層較冷的物質開始從同一個地方噴發，但最終以局部噴發的形式回落。看到具有噴射和CME特征的噴發告訴科學家，它們很可能是由單一機制引起的。

太陽最後一次不尋常的噴發可能為我們恒星爆炸的奧秘提供線索。這項新研究着眼于一種名為羅塞塔石碑的太陽噴發。正如羅塞塔石碑是了解埃及象形文字的關鍵一樣，研究這次噴發可能是了解所有類型的太陽噴發的關鍵。圖檔來源：NASA / Mara Johnson-Groh / Haley Reed

有了這種新的了解，科學家們就可以将他們的噴射機知識應用到CME上。該事件還告訴科學家，一些噴發發生在相同的光譜上，但遇到了未知的限制，限制了它們的能量，不允許它們離開太陽。

了解這些事件背後的機制，特别是cmEs，對于預測大噴發何時可能對地球造成損害至關重要。特别是CmE，釋放出大量高能帶電粒子雲和磁場，這些粒子雲和磁場流經太陽系，并可能導緻空間天氣，風暴和高能粒子的活動，可能對宇航員和空間技術構成危險，在極端情況下，地球的公用電網。

通過對新的羅塞塔火山噴發和其他類似的噴發進行模組化，科學家們希望他們能夠确定導緻太陽噴發的潛在機制并确定其特征。找到觸發因素最終可以讓科學家提前幾個小時預測大噴發可能威脅地球和火星的時間 - 讓宇航員和航天器操作員有足夠的時間來采取預防措施。

這項新研究由梅森在2021年6月7日的AAS 238會議上發表，并已被接受發表在天體實體學雜志快報上。