气球望远镜在太阳宁静区上空发现隐藏的磁丝

科学家在看似平静的太阳区域上空发现了一个出人意料的复杂细小磁结构网络。由日本国立天文台（NAOJ）牵头的国际团队使用了2024年由气球送至地球平流层高空的太阳天文台“日出-III”（Sunrise-III），并在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）上报告了这一结果。

磁丝织成的网

“日出-III”在太阳一处宁静区上方探测到大量细长的磁结构，它们交织在一张更大的磁场网络之中。这张网络被称为磁冠（磁华盖），贯穿色球层——即位于可见表面（光球层）之上的太阳大气层。它形成于集中在表面的磁场向外扩散并向上拱起之时。

观测显示，这并非一个平滑、均匀膨胀的结构，而是包含许多狭窄的丝状特征的磁冠。计算机模拟再现了“日出-III”记录到的图样，这表明太阳表面的运动扭曲了磁力线，从而形成了在更高处看到的复杂结构。

喷流与变化的磁场

该天文台还观测了太阳边缘（即太阳的可见边缘）附近的另一处宁静区。在那里，它测量了针状体（从表面升起的狭窄太阳物质喷流）内部的磁场，并展示了磁场分布如何随高度变化。

为何宁静区难以研究

宁静区没有黑子等显著特征，覆盖了太阳的大部分，但它们在磁性上并非不活跃。它们的磁场通常比活动区弱，而地基望远镜难以测量细微结构，因为地球大气的湍流会模糊精细的细节。

“日出-III”以一台1米口径的望远镜为核心。在2024年的任务期间，它漂浮在地球上空约35公里处，那里的大气干扰大大减小。其仪器之一SCIP（Sunrise Chromospheric Infrared spectroPolarimeter，日出色球红外光谱偏振仪）是在日本国立天文台主导下研制的近红外仪器，可连续测量从光球层到色球层各层的磁场，因此研究人员能够看到结构如何随高度变化。

因此，色球层所含的磁结构远比一个简单膨胀的磁冠所暗示的更为复杂。理解它有助于解释表面附近的运动所产生的能量如何被输送到更高层并促成太阳大气的加热，包括那些从远处看起来平静的区域。

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