神秘的速度记录可以解释太阳之谜

艺术家对太阳的伟大传送带的概念。

一项新的研究报告称，在过去的五年里，在太阳内部移动的等离子体的巨大传送带的顶部一直以创纪录的高速运行。

这一现象可能是太阳最近太阳黑子持续如此之少的原因，而太阳本应增加这些表面斑点风暴的产生。”

美国国家航空航天局的太阳物理学家大卫·海瑟薇在一份声明中说：“我相信这可以解释我们所经历的异常深的太阳极小期。”“输送带的高速对现有的太阳周期模型提出了挑战，这迫使人们重新开始新的想法。”

所谓的大传送带是在太阳内部积聚热等离子体的循环电流。它有南北两个分支，每个分支大约需要40年才能完成一个电路。研究人员认为，太阳带的转动控制着太阳黑子的周期。

海瑟薇一直在利用太阳和太阳层天文台（SOHO）的数据监测传送带。带的顶部掠过太阳表面，卷起太阳磁场的结，并将其带向两极。

SOHO能够追踪这些结——他称之为“磁性元素”——从而揭示地下流动的速度。

海瑟薇解释道：“这有点像通过记录漂浮在下游的树叶和树枝来测量地球上河流的速度。”

SOHO的数据集一直延伸到1996年，跨越了一个完整的太阳周期。

去年，孟菲斯大学海瑟韦分校的学生Lisa Rightmire整个夏天都在测量磁性元素。当她绘制出它们的速度与时间的关系图时，她注意到传送带的速度有多快。

关于“快”的一点注意：大传送带是整个太阳系中最大的东西之一，按照人类的标准，它的移动速度非常缓慢。在这种情况下，“快”是指每小时20到30英里。一个好的骑自行车的人很容易跟上。

惊人的速度

这种加速在两个层面上都令人惊讶。

首先，它与近100年来最深的太阳活动相吻合，这与快速移动的带应该会促进太阳黑子产生的模型相矛盾。

其基本思想是，该带从太阳表面向上扫过磁场，并将其拖到太阳的内部发电机。在那里，这些领域被放大，形成了新闻潜台词的基础。一条快速移动的皮带应该会加速这一过程。

那么，所有的太阳黑子都在哪里呢？2008-2009年的太阳活动极小期非常深，现在太阳似乎处于弱太阳周期的边缘。

Hathaway相信，快速移动的传送带可以“通过抵消太阳赤道的磁扩散”来抑制太阳黑子，而不是增强太阳黑子

第二个惊喜与传送带的底部有关。

SOHO只能记录可见顶层的运动。底部被大约20万公里的覆盖等离子体所掩盖。然而，可以通过追踪太阳黑子来估计它的速度。

海瑟薇说：“太阳黑子被认为是扎根在腰带的底部。”“太阳黑子的运动告诉我们太阳带向下移动的速度有多快。”

他这样做了——绘制了自1996年以来太阳黑子的速度图——结果毫无意义。“虽然输送带的顶部一直在以创纪录的高速移动，但底部似乎在以创记录的低速移动。这又是一个矛盾。”

难道太阳黑子并没有扎根在传送带的底部，毕竟“这是一种可能性”，他指出。“太阳黑子的移动可能是由于动力波或其他与太阳带没有直接联系的现象。”

让我们深入了解

研究人员真正需要的是深入太阳内部。美国国家航空航天局的太阳动力学观测站于2010年2月发射，将在今年晚些时候其仪器上线时提供这一信息。

SDO能够使用一种名为日震学的技术绘制太阳内部的地图。SOHO也可以做同样的事情，但还不够好，无法全程追踪伟大的传送带。SDO的先进传感器可能会揭示完整的电路，这“可能是我们预测整个太阳周期所需要的缺失部分，”Hathaway说。

这项研究发表在今天的《科学》杂志上。