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太陽長壽活躍區為何頻發耀斑

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太陽在2024年5月的多個活動區圖像。資料來源NASA可視化工作室

空間天氣是一個引人入勝的研究領域,但人類對其仍有許多未知之處。其主要組成部分之一是太陽的活動區(ARs)。這些巨大的磁場聚集區域廣泛分布于太陽光球層,是太陽耀斑和日冕物質拋射(CMEs)的主要源頭。它們可以是結構簡單的磁通量偶極對,也可能是規模龐大、磁場結構極為復雜的磁結區,在數周時間內持續孕育強烈的太陽風暴,最終逐漸消散。然而,追蹤其中壽命最長的活動區一直困擾著太陽物理學家。近期,艾米麗梅森與卡拉克尼澤夫斯基在《天體物理學雜志》上發表的一篇論文,既深入探討了這一追蹤難題,也揭示了太陽中最持久活動區的一些有趣特征。


為理解太陽活動區(AR)的追蹤問題,我們需要了解當前所采用的系統。自1972年起,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)為每個穿越太陽表面的太陽黑子群分配一個連續的五位編號。但太陽存在自轉,且其自轉方式不同于地球:由于太陽由等離子體構成,其赤道區域的自轉速度比兩極區域更快,這種現象稱為卡林頓自轉。


天文學家多年來一直了解這一現象,同時也知道某些活動區具有足夠的穩定性,能夠從太陽西側邊緣消失,穿越太陽背面,并在數周后重新出現在東側邊緣。在活動區穿越太陽背面期間,可通過一系列極紫外圖像和日震學遠端探測數據對其進行追蹤,以確保持續監測的是同一活動區。


弗雷澤談到卡林頓事件——有記錄以來最強烈的太陽風暴。

但當它再次出現在

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