太阳并非完美球体 表面像香瓜皮

太阳并非完美球体 表面像香瓜皮

    据美国宇航局网站报道报道，在美国宇航局拉马第高能太阳光谱成像探测器(以下简称RHESSI)帮助下，科学家对太阳的圆度进行了精确度空前的测量。测量结果显示太阳并不是一个完美球体。在活动较为剧烈的年份，太阳会形成一层薄薄的“香瓜皮”，在很大程度上增加了其外观的扁率，此时的赤道半径略大于极半径。

    研究报告联合执笔人、加州大学伯克利分校的休·哈得逊(Hugh Hudson)表示：“太阳是太阳系中体积最大同时也最为平坦的天体。由于拥有极为强大的引力，外观在0.001%的水平上保持完美球体形态。因此，测量其准确形状并非易事。”研究发现刊登在10月2日出版的《科学快讯》上。

    通过对RHESSI得到的数据进行分析，研究小组最终完成了这项工作。2002年发射的RHESSI是一台X射线/伽玛射线太空望远镜，负责执行研究太阳耀斑的任务。虽然RHESSI的任务并不是测量太阳圆度，但它却是完成这项工作的最完美选择。RHESSI每秒旋转15周，透过一个狭窄的缝隙观测日盘。这种快速旋转以及高数据取样率让研究人员追踪太阳形状成为一种可能，期间产生的系统误差也要大大低于此前进行的任何研究。RHESSI携带的技术装备对两极与赤道半径的微小差异(也就是扁率)尤为敏感。

    哈得逊说：“我们发现太阳表面存在粗燥结构：明亮的脊排列成网状，就像香瓜皮一样，但相比之下太阳表面更为精细。”在太阳活动周期的活跃阶段，这些脊状结构会在太阳赤道周围出现，让这颗恒星的‘腰围’变得更亮、更粗。在2004年RHESSI进行测量时，这些脊让太阳的赤道半径增加了10.77±0.44毫角秒，相当于1英里(约合1.6公里)外看到的人的头发的宽度。

    宇航局总部RHESSI项目科学家亚历克斯·帕维特索夫(Alexei Pevtsov)说：“这听起来似乎是一个非常小的角度，但其所能引起的差别却非常大。”举例来说，即使距离完美圆度只有微小差距，也会影响太阳对水星的引力拖拽；有关爱因斯坦相对论的偏离测试也依靠对内行星轨道的仔细测量。小的凸起也同样是隐藏在太阳内部的活动迹象。例如，如果太阳在形成初期残留一个高速旋转核，而核又向外层倾斜，其结果就是表面出现凸起。“RHESSI的精确测量对任何类似模型提出了较为苛刻的限制。”

    “香瓜脊”的本质是磁场。它们勾勒出日表上“超米粒”巨大而冒泡的对流胞的轮廓。超米粒就像是一壶沸水中的气泡被放大到了恒星尺度。在太阳表面，这些由炙热磁等离子体组成的“巨泡”直径可达到3万公里，是地球直径的两倍。“巨泡”中心的磁场被赶至边缘，形成磁脊。磁脊在太阳极大期最为明显，当时太阳内部“发电机”加大马力，产生最为强大的磁场。多年以前，研究太阳的物理学家就已了解超米粒及其产生的磁网，但直到现在，他们才通过RHESSI揭示二者与太阳扁率之间令人意想不到的联系。

    哈得逊说：“在排除磁网产生的影响之后，我们就得到仅在引力和运动作用下有关太阳形状的‘真实’数据。修正后的无磁太阳扁率为8.01±0.14毫角秒，接近根据太阳旋转得出的值。”对RHESSI所得扁率数据进一步分析可能帮助研究人员探测到一种在太阳内部反射的震波，也就是所说的引力振动或者“g模”。探测g模将开辟太阳物理学一个新的领域，即研究太阳内核。