研究人员已经证实了磁性等离子体波的存在，称为阿尔芬波（Alfvén waves），它们出现在太阳光球层。一项发表在《自然天文学》杂志上的研究对这些迷人的波提出了新的见解，这些波是1947年诺贝尔奖获得者科学家汉尼斯·阿尔芬（Hannes Alfvén）首次发现的。

由于它们纯粹的磁性，这些波的巨大潜力在于它们能够在非常远的距离上传输能量和信息。在太阳光球层（太阳大气的最底层）直接发现这些电磁波，这是研究这些电磁波特性的第一步。

阿尔芬波携带能量的能力也引起了太阳和等离子体天体物理学的兴趣，因为它可以帮助解释太阳大气的极端高温——一个多世纪以来一直未解的谜。

难以捉摸的波

当带电粒子（离子）响应磁场和电流之间的相互作用而振荡时，阿尔芬波形就形成了。

在太阳大气中可以形成被称为太阳磁通管的磁场束。阿尔芬波在太阳磁通管中以两种形式之一显示，要么是轴对称的扭转扰动（在通量管轴周围发生对称振荡），要么是反对称的扭转扰动（在通量管中产生两个反向旋转的漩涡）。

但扭转阿尔芬波从未在太阳光球层中被直接识别，即使是以磁通量管轴对称振荡的最简单形式。

在这项研究中，研究人员利用欧洲航天局的IBIS成像仪对太阳大气的观测，来证明大约50年前首次预测的反对称扭转波的存在。

他们还发现，这些波可以用来从太阳光球中提取大量的能量，这证实了这些波在广泛的研究领域和工业应用中的潜力。

先进的模拟

了这些观测之外，研究人员还进行了数值模拟，以探索这些难以捉摸的波的激发机制。

研究人员设计并建立了一个磁流体力学模拟系统，该系统用于模拟磁化流体的动力学，就像那些在太阳大气中发现的流体，以重现观测结果。

令人惊讶的是，线偏振阿尔芬波将导致产生扭转振荡，观测和模拟都表明发现了阿尔芬波。这表明了这些模拟对于发现和解释波产生机制的重要性。研究人员希望能够继续研究阿尔芬波并进一步揭开太阳的基本秘密。

文章来源：《电波科学学报》 网址: http://www.dbkxxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0513/593.html