臺北市立天文科學教育館

天文學家發現在太陽大氣層中一種類似「心跳」的無線電爆發模式，而這個電波的跳動模式對於理解太陽表面耀斑是如何釋放巨大的能量有關。太陽無線電爆發通常與太陽耀斑相關，而且經常出現重複模式的信號。一個跨國研究團隊在分析2017年7月13日的一次太陽耀斑事件的微波觀測資料後，成功揭示了這個信號模式的來源。這些觀測資料是由紐澤西理工學院的擴展歐文斯谷太陽陣列（Expanded Owens Valley Solar Array, EOVSA）捕獲的，這個無線電波望遠鏡陣列位於美國加州的歐文斯谷無線電天文台（Owens Valley Radio Observatory, OVRO）。

圖說：NASA的SDO望遠鏡拍攝的211Å 的太陽影像，顯示太陽活躍區域與較暗的冕洞。來源：https://sdo.gsfc.nasa.gov/data/

這個被稱為準周期脈動（quasi-periodic pulsations, QPPs）的重複性無線電波訊號的成因，在天文學界一直尚未有定論。 根據EOVSA對太陽耀斑的觀測，他們發現了周期為10到20秒的無線電脈動，就像是心跳一樣。這種被稱為準周期脈動的電波訊號和太陽表面耀斑區域的強烈磁場活動有關，在磁力線接近、斷裂和重新連結的過程中，大量的能量因而產生。由於EOVSA獨特的微波成像能力，為研究團隊提供了高時間和空間解析度的資料，研究人員得以在原先測得的無線電波脈動中發現了不用於準周期脈動的次級脈動，很可能源自於耀斑物質的重新連結，這個訊號可以有助於判別耀斑細部活動的先後順序。

圖說：研究團隊提出的準周期脈動形成機制。灰色的寬曲線代表爆發的絲狀物，金色和紫色的覆蓋場代表上覆磁場。較淺和較深的灰色橢圓分別代表磁場的正極性和負極性。從較淺到較深，圓形的藍色和紅色代表在耀斑環流和重新連接的CS區域分別位於強和弱微波源。來源：NATURE

研究團隊的分析顯示，在太陽表面的電漿態物質會形成島狀或泡狀結構，會往耀斑的區域移動，並產生周期性的重新連結，而這種連結釋放出大量的能量，在微波和X射線波段產生周期性的脈動現象。詳細研究成果可參考發表在自然通訊中的原文。（編輯／謝翔宇）

資料來源：ScienceDaily