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Decay of the coronal magnetic field can release sufficient energy to power a solar flare
Science ( IF 56.9 ) Pub Date : 2020-01-16 , DOI: 10.1126/science.aax6874
Gregory D Fleishman 1 , Dale E Gary 1 , Bin Chen 1 , Natsuha Kuroda 2, 3 , Sijie Yu 1 , Gelu M Nita 1
Affiliation  

Magnetic energy release in a solar flare Solar flares are bright flashes and associated eruptions of plasma from the Sun that are thought to be powered by violent rearrangement of the magnetic fields near sunspots. Fleishman et al. observed a bright solar flare with a microwave interferometer, allowing them to map the magnetic field in the solar corona and monitor how it changed during the flare. They found a large drop in the local field strength over 2 minutes, releasing enough magnetic energy to power the entire solar flare. Determining the origin of this energy will help to predict how strong future solar flares may be and their potential space weather impacts on Earth. Science, this issue p. 278 Microwave observations of a solar flare show a drop in the magnetic field, rapid enough to power the flare. Solar flares are powered by a rapid release of energy in the solar corona, thought to be produced by the decay of the coronal magnetic field strength. Direct quantitative measurements of the evolving magnetic field strength are required to test this. We report microwave observations of a solar flare, showing spatial and temporal changes in the coronal magnetic field. The field decays at a rate of ~5 Gauss per second for 2 minutes, as measured within a flare subvolume of ~1028 cubic centimeters. This fast rate of decay implies a sufficiently strong electric field to account for the particle acceleration that produces the microwave emission. The decrease in stored magnetic energy is enough to power the solar flare, including the associated eruption, particle acceleration, and plasma heating.

中文翻译:

日冕磁场的衰减可以释放足够的能量来为太阳耀斑提供动力

太阳耀斑中的磁能释放 太阳耀斑是来自太阳的明亮闪光和相关的等离子体爆发,被认为是由太阳黑子附近磁场的剧烈重新排列提供动力的。弗莱什曼等人。用微波干涉仪观察到明亮的太阳耀斑,使他们能够绘制日冕中的磁场并监测它在耀斑期间的变化。他们发现局部场强在 2 分钟内大幅下降,释放出足够的磁能来为整个太阳耀斑提供动力。确定这种能量的来源将有助于预测未来太阳耀斑的强度及其对地球的潜在空间天气影响。科学,这个问题 p。278 对太阳耀斑的微波观测显示磁场下降,速度足以为耀斑提供动力。太阳耀斑由日冕中快速释放的能量提供动力,被认为是由日冕磁场强度的衰减产生的。需要对不断变化的磁场强度进行直接定量测量来测试这一点。我们报告了对太阳耀斑的微波观测,显示了日冕磁场的空间和时间变化。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量,该场以每秒约 5 高斯的速率衰减 2 分钟。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。被认为是由日冕磁场强度衰减产生的。需要对不断变化的磁场强度进行直接定量测量来测试这一点。我们报告了对太阳耀斑的微波观测,显示了日冕磁场的空间和时间变化。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量,该场以每秒约 5 高斯的速率衰减 2 分钟。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。被认为是由日冕磁场强度衰减产生的。需要对不断变化的磁场强度进行直接定量测量来测试这一点。我们报告了对太阳耀斑的微波观测,显示了日冕磁场的空间和时间变化。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量,该场以每秒约 5 高斯的速率衰减 2 分钟。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。需要对不断变化的磁场强度进行直接定量测量来测试这一点。我们报告了对太阳耀斑的微波观测,显示了日冕磁场的空间和时间变化。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量,该场以每秒约 5 高斯的速率衰减 2 分钟。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。需要对不断变化的磁场强度进行直接定量测量来测试这一点。我们报告了对太阳耀斑的微波观测,显示了日冕磁场的空间和时间变化。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量,该场以每秒约 5 高斯的速率衰减 2 分钟。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。在约 1028 立方厘米的耀斑子体积内测量。这种快速的衰减意味着有足够强的电场来解释产生微波发射的粒子加速。储存的磁能的减少足以为太阳耀斑提供动力,包括相关的喷发、粒子加速和等离子体加热。
更新日期:2020-01-16
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