中国研究太阳日冕加热的可能机制——ScienceAlert
上海的研究人员进行了一项激光等离子体实验室实验，展示了将磁能转化为热能的过程。据ScienceAlert报道，这或许有助于解释太阳日冕——太阳的外层大气——极高温度的部分成因。
太阳可见表面的温度约为5,500°C，而日冕可被加热至超过100万摄氏度。许多小型耀斑，即纳米耀斑，被认为是这种加热的一种可能来源。新研究聚焦于其产生的一种可能机制。
激光等离子体实验
该团队包括来自中国原子能科学研究院的魏孙和来自北京师范大学的永利·平，他们使用了上海的“神光-II”激光装置。四束激光被射向一个带有细小波状不平整表面的塑料靶。持续十亿分之一秒的脉冲将靶材转化为等离子体。
当等离子体膨胀并减速时，其边界出现了指状和蘑菇状结构。这一现象被称为瑞利—泰勒不稳定性。等离子体还在这些结构周围产生了自身的磁场，邻近区域的磁场方向相反。
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等离子体加热
计算机建模显示，膨胀的结构使磁场彼此靠近，使其能够重新连接。在这种磁重联过程中，储存的能量被释放出来并加热等离子体。
为进行比较，科学家使用光滑的塑料靶重复了实验。在这种情况下，等离子体流更加均匀，未形成特征性的指状结构。研究人员根据X射线辐射估算了电子温度：在波状表面实验中，温度达到约820,000°C，几乎是光滑靶的两倍。
在另一项不允许磁场形成的计算机模拟中，额外加热在很大程度上消失了。作者认为，在太阳上，类似条件可能出现在日冕雨期间，即相对较冷且稠密的等离子体穿过周围大气下落时。同时，实验室等离子体的密度高得多，且该过程发生的速度远快于假设中的太阳纳米耀斑。研究结果发表在《Physical Review Letters》期刊上。
