美国国家科学基金会国家太阳天文台(NSF NSO)于2026年8月5日宣布,利用世界最强大的太阳望远镜—— NSF丹尼尔·井上太阳望远镜,科学家首次在太阳表面捕捉到开尔文-亥姆霍兹不稳定性(KHI)的清晰特征。这一发现可能解释太阳外层大气为何异常炽热,并为预测太阳耀斑和爆发活动提供新线索。

这支国际研究团队来自NSO、NSF国家大气研究中心高山天文台(HAO)以及德国马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)。他们在夏威夷茂宜岛哈莱阿卡拉火山顶附近,借助井上望远镜的高分辨率观测,并结合计算机模拟,在太阳光球层中识别出类似微型漩涡的KHI签名——这是一种流体力学中常见的现象,当速度不同的流体层相互接触时会产生卷曲结构。

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研究人员指出,这些看似微小的漩涡可能在太阳能量传输中扮演关键角色。KHI能够促进磁能与等离子体动能之间的交换,从而推动磁能积累和输运。这或许正是太阳日冕温度高达百万度而光球层仅数千度这一“日冕加热问题”的重要答案之一。

更重要的是,磁能的快速释放会引发太阳耀斑和日冕物质抛射,这些剧烈的太阳活动可能向地球喷射高能粒子,干扰卫星运行、电网系统及其他技术设施。理解KHI的触发条件,有望改进太阳活动预报能力,从而更好地保护天基和地基基础设施。

“这是一项真正的突破性成果,井上太阳望远镜使我们看到了此前无法分辨的微小结构。” NSF NSO相关负责人表示,“这不仅加深了我们对太阳的理解,也为研究其他恒星上的类似物理过程打开了新窗口。”

相关成果已由研究团队联合发布,凸显了井上太阳望远镜在太阳物理学领域的独特能力。