为什么太阳大气中的环路如此整齐？

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当 8 月 21 日的日食揭开太阳通常暗淡的大气层时，日冕将看起来像一个错综复杂、有序的环状、扇状和流状网络。这些特征追踪日冕的磁场，该磁场引导日冕等离子体呈现管状和片状。

这些纤细的日冕结构源自太阳可见表面（即光球层）的磁场。与日冕不同，光球层的磁场非常混乱。

“它并不是像地面那样的静态表面，而更像是一片海洋，”科罗拉多州博尔德市西南研究所的太阳物理学家阿米尔·卡斯皮说道，“而且不只是一片海洋。它就像一片沸腾的海洋。”

由于日冕的环和冕流都起源于湍流光球层，它们的根部应该会扭曲和转向。

“然而日冕中的这些结构并不像海洋中的海带或海藻那样纠结、打结和缠结，”卡斯皮说。“它们似乎仍然是这些有组织的、光滑的环。没有人知道为什么。”

卡斯皮说，要解开光球层纠结的气层，日冕必须释放部分储存在那里的能量。因此，在日食期间，他和同事们将寻找释放日冕的释放阀。

一种可能性是日冕磁场线的波动有助于解开纠结。等离子体中的磁波被称为阿尔文波，人们认为它像吉他弦的振动一样在太阳磁场线中波动。研究人员直接在下日冕中观测到阿尔文波，在距离表面约半个太阳半径的范围内（SN：4/11/09，第 12 页），但距离较远的地方，类似波的振幅也较大。这些近距离波太弱，无法解释日冕的特征，但也许更远的波足以引起足够的震动。

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另一种可能性是，假设的磁能小爆发可以帮助释放缠结。这些纳米耀斑和纳米喷流就像太阳耀斑，但能量只有太阳耀斑的十亿分之一。模拟显示，纳米耀斑和纳米喷流通过持续爆发，可以共同释放出足够的能量，使日冕形成某种结构。

“这两者都是磁场微小重组的症状——磁重联，”西南研究所的太阳物理学家克雷格·德福雷斯特说。太阳耀斑和更大规模的爆发（称为日冕物质抛射）也是磁重联的迹象，但它们的发生频率不足以解释日冕的平滑度。“中日冕中的纳米喷射和/或纳米耀斑将是解释日冕为何如此有序的确凿证据，”德福雷斯特说。

没有人真正看到过任何纳米耀斑或纳米喷流。理论认为它们太小、太快，无法单独看到——但当日食揭示出下日冕时，它们应该会以小爆裂声的形式被看到。

阿尔文波的震动和纳米耀斑的闪烁不仅能松动纠结的磁力线，还能将热量传递到日冕上空。卡斯皮、德福雷斯特和他们的同事希望在 8 月 21 日看到这两种效应，届时他们将在双星上搭载一对望远镜NASA WB-57 高空研究喷气式飞机沿着日食的路径（SN 在线：8/14/17）。

“我们正在拍摄太阳的高速影片，并分析其中的波状结构，”卡斯皮说道，“我们只是在整体观察日冕的结构。”