梵谷《星夜》般紋理 科學家發現太陽表面新現象

美國一個研究團隊利用位於夏威夷的井上建太陽望遠鏡(Daniel K. Inouye Solar Telescope),取得目前解析度最高的太陽可見表面影像,首度直接觀測到太陽光球層出現細小的電漿漩渦,畫面中層層旋轉的紋理宛如梵谷名作《星夜》的筆觸,也為太陽活動機制提供全新線索。相關成果已刊登於國際期刊《Nature》上。

研究人員指出,這些旋轉結構分布在太陽光球層,雖然相較於太陽本身十分微小,但尺度仍介於約19至170公里之間。其中最小的漩渦,已接近目前望遠鏡可分辨的極限。觀測畫面顯示,高溫電漿在不同流速交會下形成波浪與渦流,持續演化並釋放能量。

科學家分析,這是首次在恆星表面直接確認「克耳文-亥姆霍茲不穩定性」(Kelvin-Helmholtz Instability, KHI)現象。這種物理效應會在兩股速度不同的流體相互滑動時產生,進一步形成螺旋狀波紋與漩渦。過去類似現象曾出現在地球雲層、海浪,以及木星、土星等行星大氣中,如今首次在太陽獲得直接證據。

研究團隊表示,這些微小渦流可能是解開多項太陽物理難題的重要關鍵,包括日冕溫度遠高於太陽表面、磁場如何快速累積並釋放能量,以及太陽耀斑與日冕物質拋射的形成原因。當漩渦持續扭曲磁力線時,可能促使能量快速聚集,進而觸發劇烈的太陽活動。

研究人員認為,未來若能將這類微觀現象納入太陽模型,將有助提升太空天氣預測能力,對於衛星運作、全球定位系統、電力網路及通訊系統的風險評估都具有重要價值。團隊下一步也將結合數值模擬與更多觀測資料,進一步分析這些電漿漩渦向太陽高層大氣傳遞能量的過程,期望更深入了解恆星能量循環與磁場演化機制。【記者  鄒弘整理報導】