首先在太陽風中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象可能有助于解決關(guān)于太陽的長期謎團：為什么太陽大氣比表面溫度高數(shù)百萬度。來自環(huán)繞地球的界面區(qū)域成像光譜儀(又稱為IRIS)和來自大氣成像組件(又稱為AIA)的圖像顯示出證據(jù)，證明低洼的磁環(huán)被加熱到數(shù)百萬開爾文。

賴斯大學，科羅拉多大學博爾德分校和美國國家航空航天局馬歇爾太空飛行中心的研究人員證明，硅等重離子優(yōu)先在太陽風和太陽色球與日冕之間的過渡區(qū)域中被加熱。

在那里，磁化的等離子體環(huán)不斷地成弧形，這與上方電暈中的它們的表親不同。它們體積較小且難以分析，但長期以來人們一直認為它們具有磁性驅(qū)動機制，該機制以納米喇叭形的形式釋放能量。

賴斯太陽物理學家斯蒂芬·布拉德肖(Stephen Bradshaw)和他的同事被懷疑的人很多，但是在IRIS之前沒有足夠的證據(jù)。

高飛行光譜儀是專門為觀察過渡區(qū)域而建造的。在《自然天文學》上發(fā)表的由美國國家航空航天局(NASA)資助的研究中，研究人員描述了重新連接環(huán)中的“增亮”現(xiàn)象，這些環(huán)包含氧的強光譜特征，尤其是較重的硅離子。

布拉德肖(Bradshaw)的團隊是他的前學生，主要作者Shah Mohammad Bahauddin(現(xiàn)為科羅拉多州大氣與空間物理實驗室的研究人員)，而NASA天體物理學家Amy Winebarger研究了IRIS圖像，該圖像能夠解析這些過渡區(qū)域環(huán)的細節(jié)并檢測口袋里的超熱等離子體。這些圖像使他們能夠通過它們發(fā)出的光來分析環(huán)中離子的運動和溫度，這些光被讀作光譜線，用作化學“指紋”。

研究人員研究了該機制的兩個組成部分：能量如何從磁場中分離出來，然后如何實際加熱等離子體。

布拉德肖說，過渡區(qū)域僅約10,000華氏度，但太陽表面上的對流會影響回線，扭曲和編織構(gòu)成它們的細磁鏈，并向最終加熱等離子體的磁場增加能量。他說：“ IRIS的觀察表明這一過程正在發(fā)生，我們有理由肯定，至少第一部分的答案是通過磁連接，而射流是關(guān)鍵信號。”

在此過程中，等離子束的磁場斷裂并在編織位置重新連接成較低的能量狀態(tài)，從而釋放存儲的磁能。在這種情況下，等離子體變得過熱。

但是直到現(xiàn)在，等離子體如何被釋放的磁能加熱仍然是一個難題。他說：“我們觀察了這些小回路結(jié)構(gòu)中重新連接發(fā)生的區(qū)域，并測量了來自離子的發(fā)射線，主要是硅和氧。” “我們發(fā)現(xiàn)硅離子的光譜線比氧氣寬得多。”

這表明優(yōu)先加熱硅離子。布拉德肖說：“我們需要解釋一下。” “我們經(jīng)過一番思考和思考，結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在一個稱為離子回旋加速器加熱的動力學過程，該過程比輕的離子更喜歡加熱重離子。”

他說離子回旋波是在重新連接的地方產(chǎn)生的。較重的離子所攜帶的波更容易受到不穩(wěn)定的影響，從而導致這些波“破裂”并產(chǎn)生湍流，從而使離子散射并激發(fā)能量。這加寬了它們的光譜線，超出了僅從等離子體的局部溫度所預期的范圍。對于較輕的離子，可能沒有足夠的能量剩余來加熱它們。他說：“否則，它們不會超過引發(fā)不穩(wěn)定性所需的臨界速度，對于較輕的離子而言，該速度更快。”

布拉德肖說：“在太陽風中，重離子要比輕離子熱得多。” “這已經(jīng)進行了確定的測量。我們的研究首次表明，這也是過渡區(qū)的一個屬性，由于我們已經(jīng)確定了這種機制，包括加熱太陽日冕，因此可能在整個大氣中持續(xù)存在，特別是因為風是日冕擴展到行星際空間的體現(xiàn)。”

巴奧丁說，下一個問題是這種現(xiàn)象是否在整個太陽上都以相同的速度發(fā)生。他說：“最有可能的答案是不。” “那么問題是，它們對日冕加熱問題有多大貢獻?它們能否向高層大氣提供足夠的能量，從而維持數(shù)百萬度的日冕?

巴奧丁說：“我們?yōu)檫^渡地區(qū)展示的是解決這一難題的重要部分，但大局需要更多碎片落在正確的地方。” “我相信IRIS能夠在不久的將來向我們介紹有關(guān)色球的碎片。這將有助于我們建立一個統(tǒng)一的全球大氣層理論。”