太阳的磁场活动以11年为一个周期。在一个太阳活动周期中，太阳的磁场活动来来去去。在太阳活动高峰期，太阳表面会出现大的太阳黑子和活动区域。壮观的热等离子体循环延伸到整个太阳的大气层，粒子和辐射爆发射入星际空间。在太阳活动极小期，太阳会相当平静。所谓的蝴蝶图显示了惊人的规律性，杏耀苹果客户端它描述了太阳黑子在时间纬度图中的位置。在太阳活动周期的开始，太阳黑子出现在中纬度地区。随着周期的进行，它们越来越靠近赤道。为了解释这张“蝴蝶图”，太阳物理学家怀疑深磁场是被大规模的气流带到赤道的。

 

“在一个太阳周期中，经向流就像一条传送带，拖拽着磁场，设定了太阳周期的周期，”该研究的第一作者、MPS主任Laurent Gizon教授说。“观察太阳内部的几何形状和运动振幅对于理解太阳磁场至关重要，”他补充道。为此，Gizon和他的团队使用日震学来绘制太阳表面下的等离子体流。

 

日震学之于太阳物理学，犹如地震学之于地球物理学。太阳地震学家利用声波探测太阳的内部，就像地球物理学家利用地震探测地球内部一样。太阳声波的周期接近5分钟，并不断被近地表对流激发。与太阳声波有关的运动可以在太阳表面通过太空望远镜或地面测量。在这项研究中，Gizon和他的团队使用了对太阳表面声波的观测， 杏耀挂机软件 ，这些声波沿太阳内部的南北方向传播。这些波受到经向流的扰动:它们沿经向流传播的速度比反经向流传播的速度快。这些非常小的旅行时间扰动(小于1秒)被非常仔细地测量，并被解释为通过数学模型和计算机来推断经向流。

 

由于它很小，在太阳内部很难看到经向流。Gizon解释说:“经向流比其他运动成分(如太阳的不同自转)要慢得多。”贯穿对流区的经向流不超过其每小时50公里的表面最大值。“为了降低日震测量中的噪声水平，有必要在很长一段时间内对测量值进行平均，”MPS的梁志超博士说。

 

科学家团队首次分析了两组独立的长时间数据。一个是由SOHO提供的，SOHO是太空中最古老的太阳观测台，由ESA和NASA运营。SOHO的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)采集的数据涵盖了从1996年到2011年的时间。第二个独立的数据集是由全球振荡网络小组(GONG)提供的，杏耀苹果app它联合了美国、澳大利亚、印度、西班牙和智利的6个地面太阳望远镜，自1995年以来提供了几乎连续的太阳观测。“国际太阳物理协会提供了涵盖最近两个太阳活动周期的多个数据集，这一点值得赞扬。”GONG项目的前负责人John Leibacher博士说。他补充道:“这使得在很长一段时间内进行平均并比较答案成为可能，这对于验证推论是绝对必要的。”

 

Gizon和他的团队发现气流在对流区底部呈赤道方向，速度只有每小时15公里(运行速度)。太阳表面的气流是向极地的，最高可达每小时50公里。总的情况是，等离子体在每个半球呈一个巨大的环。值得注意的是，等离子体完成这个循环周期大约需要22年，这就为太阳的11年周期提供了物理解释。此外，随着太阳活动周期的进行，太阳黑子出现在更靠近赤道的地方，如图所示。“总而言之，我们的研究支持了这样一个基本观点，即太阳黑子出现的赤道漂移是由潜在的经向流引起的。”国会议员罗伯特·卡梅伦博士说。

 

Laurent Gizon补充道:“为什么太阳经向流看起来像这样，以及经向流在控制其他恒星的磁场活动中扮演了什么角色，这些还有待理解。”