太陽赤道附近太陽黑子最多，因此也是磁活動最強烈的區域。科學家們現在已經證明，這個區域中存在一種特殊的磁不穩定性，而這在之前的天體物理學中被認為是不可能存在的。

據美國“物理學網”10月28日訊息稱，來自德國亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心（HZDR）、英國利茲大學（University of Leeds）和德國萊布尼茨波茨坦天體物理研究所（Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam，簡稱AIP）的研究人員在《物理評論·流體》雜誌近日刊發的一篇研究論文中稱，在太陽上旋轉的等離子體中，有一種人類之前未觀察到過的機制在起著作用——一種磁不穩定性。科學家們曾認為，從物理學上講，在這種條件下是不可能存在這種情況的。他們表示，這種效應甚至可能還在太陽磁場的形成過程中發揮了關鍵作用。

由電流產生的太陽磁場，就像一個巨大的發電機。為了更好地理解這種不斷自我強化的機制，研究人員必須闡明太陽等離子體的物理過程和流動狀態。簡單說來，太陽不同區域中不同的旋轉速度與太陽內部複雜的流體運動相結合，便產生了磁場。在這個過程中，很可能會出現不尋常的磁場效應，而最新發現的磁不穩定性就是典型例子。

為了描述最近觀察到的這種“磁旋轉不穩定性”（magnetorotational instability，簡稱MRI）的特例，研究人員創造了“超級HMRI”這個術語。這種磁場機制，能夠使磁場中旋轉中的、可導電的流體和氣體變得不穩定。這種情況的特別之處在於，超級HMRI所需要的條件與太陽赤道附近的等離子體中普遍的狀況完全相同——對於後者，那裡也是天體物理學家觀測到太陽黑子最多的地方，因此，那裡也就存在著太陽上最強烈的磁場活動。然而，在這個發現之前，太陽的這種不穩定性已經完全被人類忽視了，而且還沒有被納入到太陽“發電機”的資料模型中。

其實，對於宇宙中的許多物理過程來說，磁不穩定性都起著至關重要的作用。例如，恆星和行星是在由塵埃和氣體組成的大型旋轉圓盤中孕育誕生的。但如果沒有磁場，人類將無法解釋這個物理過程。正因為磁不穩定性會引起氣體塵埃盤內部流體的亂流現象，其中的物質才能凝結成一箇中心天體。就像橡皮筋的作用一樣，磁場連線著圓盤中以不同速度旋轉的相鄰圈層；它讓位於邊緣的慢粒子運動加速，同時又使內部的快粒子運動減速。由於圓盤中的離心力不夠強，其中的物質便坍塌到中心。然而，在太陽赤道附近，這些表現恰恰相反——內層要比外層運動得更慢。在這個發現之前，專家們都曾認為這種流動在物理上是非常穩定的。

期刊編號： 2469-990X

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https://phys.org/news/2019-10-overlooked-piece-solar-dynamo-puzzle.html