“人造太阳”有望成真！哈工大（深圳）袁丁副教授团队研究成果登上《自然·天文学》

发布时间：2025-03-17 14:52:36 来源：ゆくみほなみ(湯汲保奈美)网 作者：百科

读创/深圳商报首席记者 吴吉科幻小说《三体》描述的人造太阳未来世界里，人类造出了可控核聚变装置——反应炉中燃起的有望研究“微型太阳”，消耗少量的成真成果燃料就能释放出巨大的热量用于发电 ，这种装置被称为“人造太阳”
。哈工现实中 ，大深丁副登上科学家们也一直在为构建安全、圳袁自清洁 、教授高效 、团队天文可持续的人造太阳“人造太阳”而努力。哈工大（深圳）空间科学与应用技术研究院冯学尚教授与袁丁副教授面向“太阳日冕加热问题”，有望研究利用全球最大口径的成真成果太阳望远镜和高性能计算机模拟手段 ，提出了太阳等离子体加热的哈工革新性物理机制 。该成果有望推动“人造太阳”相关科研再上新台阶。大深丁副登上中国“人造太阳”项目所在的圳袁自聚变堆主机关键系统综合研究设施园区。（新华社发）近日，教授该成果以“Transverse Oscillations and Energy Source in a Strongly Magnetized Sunspot”《强磁化太阳黑子中的横模震荡与能量源》为题发表在《自然·天文学》上，袁丁副教授为第一兼通讯作者 ，硕士研究生付立博为第二作者
，冯学尚教授和博士后Blazej Kuzma为合作作者。“神助攻”让科研如虎添翼太阳的能量均来自于太阳内部的核聚变反应——能量由内向外传输，从太阳内核到太阳表面（光球层），温度从1600多万摄氏度降低到5000多摄氏度。按常理，日冕处于光球层之外 ，距离内核的热源更远 ，其温度应该更低 。但日冕的实际温度却高达数百万摄氏度，比光球层高出3-4个数量级，这就是困扰物理学界百年的难题——太阳日冕加热问题。该问题在2012年被《科学》选为当代天文学的八大未解之谜之一。日冕的主要成分是电离的气体——等离子体。为了揭示日冕加热的物理过程 ，太阳物理学家提出了两种太阳等离子体加热机制 ：磁场重联机制和磁流体波加热 。其中，磁场重联的空间尺度小、时间尺度短，现行大型地空望远镜的时空分辨率都达不到这类尺度的观测要求 ，因此磁重联加热机制尚处于理论阶段 ，尚待观测证实。而磁流体波的空间尺度大 、时间尺度长，现有的望远镜可以有效观测。遗憾的是 ，磁流体波的各类波模 ，要么所携带能量流低 ，要么能量释放的频次过少 ，均无法满足日冕加热的能量要求 ，所以寻找高频
、高能 、持续的磁流体波尤为关键
。冯学尚与袁丁团队长期围绕该领域的核心科学开展前沿太阳物理学研究。太阳黑子是太阳表面温度最低的结构，温度约为4000摄氏度，其上方对应的太阳活动区却是太阳日冕温度最高的区域 ，约为200万-2000万摄氏度，这样由太阳黑子和活动区组成的磁场和高温等离子体耦合结构对太阳等离子体加热的条件更加苛刻，这些特征引起了研究团队的注意 。2018年，袁丁赴美国加州大熊湖天文台开展天文观测
，在那里找到了破解谜题的“神助攻”——古德太阳望远镜。古德太阳望远镜口径为1.6米，是目前世界上正在运营的最大口径的太阳望远镜 ，其得天独厚的观测台址和强大的观测仪器设备，为攻克该项极具挑战的研究课题提供了可能。太阳的日冕大气  ：几百万度的高温大气最强辐射处于极紫外波段

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