挑战"深部起源论"：太阳磁场起源之谜获重大突破

挑战"深部起源论"：太阳磁场起源之谜获重大突破

美国西北大学领导的国际研究团队在《自然》杂志发表最新研究，颠覆了长达400多年的"太阳磁场深部起源论"，发现太阳磁场实际上起源于太阳表面下约3.2万千米处。这一突破性发现不仅改写了我们对太阳磁场生成机制的理解，更为准确预测太阳风暴等空间天气事件提供了新的理论基础。

这幅图描绘的是太阳磁场，与美国宇航局太阳动力学观测站拍摄的图像重叠。复杂的线条叠加可以让科学家了解太阳磁场如何随着太阳表面和内部的不断运动而变化。
图片来源：美国国家航空航天局

自伽利略时代以来，太阳磁场的起源一直是天文学界最深奥的谜题之一。长期以来，科学界普遍接受的观点是，太阳磁场源于太阳表面以下约33.7万千米深处。然而，这一观点在2024年5月被彻底颠覆。由美国西北大学牵头的国际研究团队通过先进的数值模型模拟，揭示了太阳磁场的真实起源位置。

研究团队开发了一种新型数值模型，与以往模型最大的不同在于，新模型首次将"扭转振荡"这一现象纳入考量。所谓扭转振荡，是指太阳内部气体和等离子体流动的周期性模式。由于太阳并非像地球和月球那样是一个整体自转的固体球体，其自转速度会随纬度变化而有所不同。这种扭转振荡与太阳磁场活动一样，都呈现出11年的周期性特征。

研究人员发现，传统的"深部起源论"无法解释这些扭转振荡的来源。而一个关键的线索是，扭转振荡仅出现在太阳表面附近。基于此，研究团队提出假设：磁周期和扭转振荡实际上是同一物理过程的不同表现形式。

新模型不仅为扭转振荡的特性提供了定量解释，还揭示了太阳黑子活动与太阳磁场周期之间的关联，这是"深部起源论"中缺失的重要细节。这一发现将为更准确地预测太阳活动，尤其是可能对地球产生重大影响的太阳风暴，开辟新的研究方向。

尽管太阳物理学中仍有许多未解之谜，但这项研究无疑在破解理论物理学中最古老难题方面取得了重大突破，为人类更好地理解太阳活动规律奠定了重要基础。