研究表明，太陽的磁場起源于離地表非常近的地方

我們可能剛剛朝著解開一個困擾科學家一個多世紀的謎團邁出了一大步。

由于太陽磁場是1908年首次被發現，我們一直在努力了解它在太陽中產生的位置，一個被稱為發電機的區域。

現在，由愛丁堡大學的數學家杰弗里·瓦西爾（Geoffrey Vasil）領導的新研究發現，太陽發電機并不像以前認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？因為對太陽的活動周期知之甚少以某種方式與它的磁場有關– 知道發電機所在的位置是弄清楚是什么驅動了太陽周期的關鍵。

“了解太陽磁場的起源一直是一個懸而未決的問題自伽利略以來并且對于預測未來的太陽活動很重要，例如可能撞擊地球的耀斑。應用數學家丹尼爾·勒科內特（Daniel Lecoanet）說伊利諾伊州西北大學。

“這項工作提出了一個關于太陽磁場如何產生的新假設，該假設與太陽觀測結果更加匹配，我們希望可以用來更好地預測太陽活動。

太陽磁場非常混亂和動態，科學家們長期以來一直在尋求詳細了解產生它的原因。

我們知道地球的磁場是由發電機的外核：對流、旋轉、導電流體，將動能轉化為延伸到太空的電場和磁場。

太陽的內部運作比我們居住的行星要復雜得多，也難以觀察，但它們的影響很大。

太陽的磁活動與其太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射活動有關。這推動了太空天氣可以有一個明顯的和潛在危險，對地球的影響。

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

其中之一是扭轉振蕩.因為太陽不是固體，而是流體，所以它不會以相同的速度全局旋轉。扭轉振蕩是地下變化在太陽在某些緯度的自轉中，它們與太陽黑子周期密切相關。

“因為波與磁周期具有相同的周期，所以人們認為這些現象是相互關聯的，”Lecoanet解釋道.

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

“我們的假設，”Lecoanet繼續說道，“就是磁循環和扭轉振蕩是同一物理過程的不同表現形式。

根據理論，一個深發電機應該埋在太陽表面以下200,000公里（124,000英里）以上，在對流區的底部。但這個模型也產生了我們在太陽上沒有觀察到的特征，比如高緯度地區的強磁場，并且無法解釋其他特征，比如太陽黑子跟隨太陽磁活動的方式。

Vasil和他的同事們基于表面表現的真實數據進行了最先進的數值模擬。太陽內部的聲波，并發現太陽的真實行為最接近于離太陽表面不遠的發電機，即所謂的近地表剪切層.

這個淺層發電機不僅產生了一個像我們一樣表現的太陽，而且還將扭轉振蕩和太陽黑子活動緊密聯系在一起。這是對傳統思維的突破，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，因為傳統無法解決它。

“我認為這個結果可能會引起爭議，”應用數學家基頓·伯恩斯（Keaton Burns）說之麻省理工學院（MIT），該研究的合著者。

“社區的大多數人都專注于在太陽深處尋找發電機行動。現在我們展示了一種不同的機制，似乎與觀察結果更匹配。

該團隊的研究已發表在自然界.

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