研究：太阳表面等离子体流动似梵高《星空》

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2023年11月17日，在挪威维肯郡的利勒斯特伦，观众观看梵高光影艺术展。新华社发（陈雅琴摄）

据5日刊载于英国《自然》杂志的研究报告，天文学家用位于美国夏威夷毛伊岛哈莱阿卡拉火山顶附近的太阳望远镜观测到上述现象，拍下迄今清晰度最高的太阳表面静态照片和延时摄影视频。

在这些影像中，太阳大气最低层光球层的高温等离子体打着旋。以太阳尺度而言，这些涡旋微不足道，但对人类来说堪称巨大：最小直径19公里，最大直径约170公里。

研究人员说，太阳表面出现的这种涡旋并非随机形态，而是首次在一颗恒星表面观测到的开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象。

这种现象发生于具有不同速度流体的界面之间。这里“会变得不稳定，进而形成类波纹状涡旋”，美国国家太阳观测台科学家、研究报告第一作者之一弗里德里希·沃格说，“这些涡旋会不断向外扩大直至最终碎裂，与大风天气下湖面或海面上翻涌的波浪并无二致。”

沃格说，这种现象在地球上体现为较为罕见的漩涡云，曾在木星和土星这样较大的气态巨行星上观测到。不同于地球上的波浪或云团，在太阳表面交互作用的流体是炙热的等离子体，温度超过5500摄氏度。“它们在磁场中运动，而磁场恰好为这种不稳定性的形成创造了条件。”

观测到开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象，有助于研究人员了解影响太阳等恒星动力学的潜在物理机制，包括太阳风暴。沃格称这项发现为“颠覆性突破”，将为理解太阳大气层如何集聚能量打开新思路。

太阳等恒星极为活跃，其磁场多发快速爆发性活动。美国国家太阳观测台天文学家、研究报告另一名第一作者戴维·库里德泽说，发现太阳上存在开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象，有助探索这些快速爆发性活动的触发机制，这是现代太阳物理学的核心前沿课题之一。

他说，由这种现象产生的持续扭转运动能够积累能量，最终触发太阳风暴中两种典型的爆发活动：日冕物质抛射和太阳耀斑。

除了科学原理，研究人员感慨于艺术家早就在作品中展现了这种流体动力学现象，“著名的例子就是梵高的《星空》”。（袁原）

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