太陽表面出現渦旋現象　宛如梵谷畫作星夜漩渦

天文學家取得迄今解析度最高的太陽可見表面影像，觀測到超高溫的太陽氣體中出現旋轉、漩渦般的結構，樣貌宛如梵谷（Vincent van Gogh）在1889年畫作「星夜」（The Starry Night）中所描繪的夜空形狀。

路透社報導，研究人員使用美國國家科學基金會（National Science Foundation）位於夏威夷的井上建太陽望遠鏡（Daniel K. Inouye Solar Telescope）觀測到太陽光球層的一部分。光球層是太陽相對較薄的一層，與約140萬公里的太陽總直徑相比，光球層厚度僅為約100公里。

這些靜態影像與縮時畫面顯示，熱電漿漩渦持續不斷擴大，氣體被加熱到極高溫度，以致稱為電子的亞原子粒子脫離原子，形成帶電粒子的混合物。以人類尺度來看，天文學家觀測到的漩渦很巨大，但在恆星上相對微小，直徑範圍介於19公里到約170公里之間。而直徑19公里的漩渦，是這架全球最強大太陽望遠鏡所能探測到的最小尺度。

研究人員表示，這些觀測結果有助於深入了解影響太陽與其他恆星動態的基礎物理過程，包括太陽表面的噴發活動，這些現象可能干擾地球上的衛星運作、全球定位系統（GPS）導航、電網與全球通訊。

這種捲曲、環狀圖案並非隨機形狀，而是首度在恆星表面偵測到所謂的克耳文-亥姆霍茲不穩定性（Kelvin-Helmholtz instability，簡稱KHI）現象。克耳文-亥姆霍茲不穩定性最早於19世紀被描述，指的是當兩股平行流動的液體或氣體以不同速度相互作用時，所產生的動態過程。

美國國家科學基金會國家太陽天文台（National Solar Observatory）資深科學家、井上建太陽望遠鏡儀器計畫科學家、同時也是本研究共同第一作者的天文學家沃格（Friedrich Woger）表示：「這種介面可能會變得不穩定，並形成像波浪般的漩渦，這些漩渦會逐漸變大，最後分裂開來，情況就像湖面或海洋在有風吹拂時出現的波浪一樣。」這篇研究今天發表於「自然」（Nature）期刊。

沃格說，克耳文-亥姆霍茲不穩定性產生的漩渦雲雖然罕見，但卻是地球上已知的氣象現象，也曾在木星與土星等氣態巨行星的大氣層中觀測到。

沃格說：「與我們在地球上熟悉的波浪和雲層不同的是，這裡相互作用的兩種流體是高溫電漿－溫度高達6000K，相當於華氏1萬度（攝氏5540度）－並且是在有助於形成這種不穩定條件的磁場中運動。」

克耳文-亥姆霍茲不穩定性透過扭曲太陽磁場，產生能突然引發爆炸的能量。

沃格指出，發現太陽克耳文-亥姆霍茲不穩定性，是「真正能改變遊戲規則」的進展，並表示這為理解太陽如何為大氣層注入能量開啟新的框架。