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在太阳耀斑中出现的几个超级拱廊气流的静态图像，也被描述为“黑暗，手指状特征”。下游出现在明亮的耀斑拱廊的正上方。这次太阳耀斑发生在2015年6月18日。来源:美国国家航空航天局SDO
1999年1月，科学家观测到太阳耀斑的神秘运动。
与典型的耀斑不同的是，耀斑显示出从太阳向外喷发的明亮能量，这次耀斑还显示出向下的运动流，就好像物质正在向太阳方向回落。被描述为“向下移动的暗空洞”，天文学家想知道他们到底看到了什么。
现在，在今天(2022年1月27日)发表在《自然天文学》杂志上的一项研究中，哈佛和史密森天体物理中心(CfA)的天文学家为目前人们知之甚少的下行流提供了一种新的解释，科学界现在将其称为超拱桥下行流(SADs)。
“我们想知道这些结构是如何发生的，”首席作者、CfA天文学家沈成才说，他把这些结构描述为“深色手指状特征”。“是什么在驱动它们?它们真的与磁重联有关吗?”
自上世纪90年代发现SADs以来，科学家们一直认为SADs与磁重联有关。这一过程发生在磁场断裂时，释放出快速移动且能量极高的辐射，然后重新形成。
美国国家航空航天局(NASA)的太阳动力学天文台上的大气成像组件(AIA)捕捉到了发生在2020年11月29日的一次太阳耀斑中的超旋廊下气流。图片来源:NASA SDO/Sijie Yu
“在太阳上，发生的是你有很多指向所有不同方向的磁场。最终，磁场被推到一起，它们重新配置并以太阳耀斑的形式释放出大量能量，”该研究的合著者、CfA天文学家凯西·里夫斯说。
里夫斯补充说:“这就像拉伸一根橡皮筋，然后从中间剪断。它受到压力，被拉伸得很薄，所以它会迅速反弹。”
科学家们认为，黑暗的向下流是太阳耀斑爆发后，破碎的磁场“迅速”回到太阳的迹象。
但有一个问题。
研究报告的合著者、新泽西理工学院的天文学家陈斌(Bin Chen)说，科学家观察到的大多数气流下降“慢得令人费解”。
沈解释说:“这不是由经典的重新连接模型所预测的，该模型显示下行流应该更快。这是一种需要其他解释的冲突。”
为了弄清楚发生了什么，研究小组分析了美国宇航局太阳动力学天文台上的大气成像组件(AIA)捕捉到的下行气流图像。AIA部分由CfA设计和建造，由洛克希德·马丁太阳天体物理实验室领导，每12秒用7种不同波长的光拍摄太阳的图像，以测量太阳大气的变化。
然后，他们对太阳耀斑进行了三维模拟，并与观测结果进行了比较。
结果表明，大多数sad终究不是由磁重联产生的。相反，它们是在湍流环境中自己形成的，是两种密度不同的流体相互作用的结果。
里夫斯说，科学家们基本上看到了水和油混合在一起时发生的相同的事情:两种不同密度的流体不稳定，最终分离。
“那些黑暗的、像手指一样的空洞实际上是等离子体的缺失。那里的密度比周围的等离子体低得多，”里夫斯说。
该团队计划继续研究SADs和其他太阳现象，使用3D模拟来更好地理解磁重联。通过了解驱动太阳耀斑和太阳爆发的过程，他们可能最终帮助开发工具来预测空间天气并减轻其影响。
