美科学家首次实验室内再现太阳离子环形成-科教台-中国网络电视台

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　　美国科学家首次在实验室再现等离子环。这种环是太阳表面大规模耀斑的前兆，能够导致地球上出现电风暴

　　太阳动力学观测卫星拍摄的一场M3.2级太阳耀斑。据美国宇航局的空间天气部门估计，太阳耀斑的速度可超过每秒630英里（约合每秒1013公里），能够导致地球上形成地磁暴

太阳动力学观测卫星拍到的太阳耀斑。太阳耀斑能够破坏地球上的电网

　　美国科学家希望他们的研究能够改善空间天气预测。加州理工学院应用物理学教授保罗-贝兰将此项研究与飓风研究相提并论。他表示：“我们正在研究等离子环的机制，这能够加深我们对空间天气的认识。如果不了解飓风形成前出现的高压和低压锋面等现象，你就无法预测飓风。太阳耀斑也是如此。”

　　研究小组希望他们的研究发现能够改进太阳风暴的预警。贝兰表示：“太阳放射出的等离子体需要一段时间才能抵达地球。通过进一步研究，在大规模太阳耀斑出现前两天发出预警的可能性是存在的。”加州理工学院实验室的等离子环研究由贝兰和研究生伊夫-斯特森进行，研究发现刊登在8月13日的《物理学评论快报》杂志上。根据他们的研究发现，两种磁力控制着等离子环的行为。等离子体是一种炙热的离子化气体。

　　贝兰表示：“一种磁力扩大等离子环的半径，使其规模增大。另一种磁力导致等离子环两端连续喷射等离子体。后一种磁力喷射的等离子体能够让等离子环规模扩大时保持密度。”这一过程就像将牙膏从两端挤入一根管子，牙膏本身没有磁力，磁力一定来源于管子内部。

　　斯特森和贝兰研究的等离子环由脉冲动力磁等离子枪产生。斯特森说：“在舱室内，磁场、气体和高压在瞬间出现。我们利用带有光学过滤镜的高速摄影机捕捉下等离子体的行为。”通过对注入的等离子进行颜色编码，光学滤镜能够生动呈现等离子环两端的等离子流。在此之前，从没有人使用这项技术进行研究。

　　在他们拍摄的画面中，红色等离子体从一端流入环内，与此同时，蓝色等离子体从另一端流入环内。斯特森说：“在每一项实验中，你只能在图像中看到来自氢侧或者氮侧的光线。不过，这种实验具有很高的可复制性，允许我们将每次实验获取的图像叠加在一起，最后在一幅图像中看到两端的等离子体。”接下来，贝兰的实验室将对两个环之间如何发生相互作用进行研究。他说：“我们希望确定的是，它们是否会合并，形成一个更大的环。一些人认为太阳上较大的等离子环就是以这种方式形成。”

责任编辑：王巍