太阳是一个狂野的地方。在我们的天空中，它看起来几乎每天都一样，但当你仔细观察时，我们的恒星经常充满湍流的等离子体。
太阳能做的最疯狂的事情之一就是耀斑——喷出巨大的等离子体环，其规模使整个地球相形见绌。尽管这种活动很常见，但我们仍然不完全了解其驱动因素。
现在，太阳物理学家首次测量并表征了巨大的磁场当前工作表- 表面电流 - 穿过核心耀斑区域，为太阳耀斑能量释放提供动力的中央引擎。
“长期以来，人们一直认为，通过重联电流片突然释放磁能是造成这些重大喷发的原因，但尚未对其磁性进行测量，”物理学家陈斌说新泽西理工学院。
“通过这项研究，我们终于首次测量了电流片的磁场细节，使我们对太阳耀斑的中央引擎有了新的认识。”
太阳的磁场极其复杂和混乱。我们的恒星是一个由极热等离子体组成的翻滚湍流球，等离子体是一种由带电粒子组成的流体，与电磁力发生强烈相互作用。
由于太阳是一个球体，赤道面的旋转速度比两极的旋转速度快。这导致太阳磁场越来越纠结，这反过来又可以在整个太阳上产生非常强的局部磁场，打开太阳黑子，从而产生耀斑。
在这些局部磁场中，磁力线可能会变得混乱。在太阳耀斑的根源，相反的磁场线连接、断裂和重新连接。此外，强大的电流片横跨这些核心太阳耀斑区域。
我们知道磁重联会导致能量释放并将电子加速到相对论速度，但这种情况在结构中发生的具体方式和位置一直难以确定。
提示一个巨大的 X8.2 太阳耀斑发生于2017年9月10日。新泽西理工学院的扩展欧文斯谷太阳能电池阵列 (EOVSA) 捕获了多个波长的光线，使团队能够详细研究 40,000 公里（25,000 英里）的电流片。
“太阳耀斑中储存和释放所有能量的地方到目前为止一直是看不见的……用宇宙学术语来说，它是太阳的‘问题’，之前我们不得不间接推断耀斑的磁重联片的存在，”EOVSA 主任戴尔·加里 (Dale Gary) 说道新泽西理工学院。
“EOVSA 在许多微波频率下拍摄的图像表明，我们可以捕获无线电发射来照亮这个重要区域。”
（NJIT-CSTR、B. Chen、S. Yu；CfA、C. Shen；太阳动力学观测站）
多于：耀斑的紫外线观测（左）和数值模拟（右）。
该团队将多波长数据与哈佛-史密森天体物理中心的物理学家进行的数值模拟相结合。不仅沿当前片层的磁场分布符合预测，在耀斑底部的顶部还有一个磁性的瓶状结构，距离太阳表面 20,000 公里（12,500 英里），电子在那里流动被困并加速。
片层和磁重联似乎对于能量释放和电子加速都是必要的。根据该团队的计算，磁能以每秒约 10-1000 万亿焦耳的速度释放到电流片中。但令人惊讶的是，这并不是粒子加速发生的地方。
“电流片上如此巨大的能量释放令人震惊。那里产生的强电场可以很容易地将电子加速到相对论能量，但我们意想不到的事实是，电流片区域的电场分布并不重合。”以及我们测量的相对论电子的空间分布，”陈说。
“换句话来说，必须有其他东西在起作用才能加速或重定向这些电子。我们的数据显示，电流片底部的一个特殊位置 - 磁瓶 - 似乎对于产生或限制相对论性电子至关重要”。
研究人员指出，虽然这种结构以前已经被提出过，但这是第一次被证明。新的测量结果现在可以作为研究和分析未来太阳耀斑的基线，并进一步研究其中的电子加速机制。
该研究发表于自然天文学。
