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长期以来，理论上认为在太阳表层以下存在着一个从赤道流向南北极区，再从两极区流回赤道的环流。可最近的观测结果显示在太阳内部存在着至少两个这样的环流。忽略了这第二个环流的理论学家们现在要自食苦果了。（图片提供：S&T杂志 LEAH TISCIONE;SUN NASA/SDO/AIA） 仅仅是向太阳内部瞥了一眼，却撼动了现行太阳活动模型的根基。在赤道和两极之间往复循环的等离子体流（和它携带的磁场）其实不止一个。实际上，太阳内部存在着至少两个这样的环流。斯坦福大学的Junwei Zhao研究团队在9月10日的天体物理学报通讯中报告了这个发现。 科学家认为赤道-极区的环流运动 （称为经向流 ）主导了太阳磁场活动每11年为一个周期发生规律性变化。在太阳内部，带电粒子就像在锅里烧着的水一样不停地做着环流运动，由此产生了太阳磁场（像一根条形磁铁一样有南北两个磁极）。磁力线受到太阳较差自转（太阳表面的自转速度随纬度的增加而减慢。在赤道附近自转最快）的影响而被扭曲、扰动，导致了太阳黑子、日珥和大规模带电粒子和辐射喷发事件。经向流可以把赤道地区纠结缠绕的磁力线带向南北极区，从而重新调整被扰动的太阳磁场。 理论学家假定经向流沿着一个环形路径流动：先是沿着太阳表面从赤道分别流向两极，然后在极区深入到太阳内部，最后再从深处流回赤道。一般认为回流既深、流速又慢，需要花费约11年才能回到赤道，这就解释了为什么太阳的活动周期是11年。 可是，以此理论构建的模型却无法解释为什么当前的太阳活动周期如此弱（详情见本杂志11月刊第10页）。 为了深入研究太阳环流，Zhao的研究团队用美国宇航局的太阳动力学天文台来观测光球层气体在内部声波的作用下是如何膨胀和收缩的。通过记录声波冲击太阳表层的时间，研究人员间接瞥见了太阳内部深藏的气流。 观测结果显示太阳内部存在着两个环流（ 第一个叠压着第二个），而不是理论上通常认为的一个。第一个从极地返回赤道的气流比较接近太阳表面，大致位于可见的光球表层以下62000公里——仅为模型假定深度的一半。但这个气流在表层以下125000公里的深度调头重又流向极地，结果在太阳内部形成了第二个环流。照此类推，在这两个环流的下面可能还叠压着更多的环流。 太阳物理学家David Hathaway（美国宇航局/马歇尔航空飞行中心）称这个发现对于现行的太阳活动理论来说是“灾难性的”：“科学家一直用太阳发电机理论来解释黑子的周期性活动。可这个新发现提醒我们是时候该对这个理论进行革新了”。 |
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