最新研究称，科学家已经解开了等离子体喷射背后的科学原理。等离子体喷射是物质的第四种状态，由带电粒子组成，在太阳的色球层中随处可见。色球层是太阳可见表面上方的大气层。
这些喷射流，或称针状体，看起来像稀薄的草状等离子体结构，不断地从表面喷射出来，然后被重力带下来。这些针状体所能携带的能量和动量是太阳和等离子体天体物理学的基本兴趣。等离子体供给太阳风，太阳大气被加热到100万摄氏度，这一过程仍然是个谜。
在印度天体物理研究所(IIA)的天文学家领导下，一个由来自印度和英国的跨学科研究人员组成的团队，用实验室实验作为类比，解释了太阳针状体的起源。科学技术部的一份声明称，他们发现，在扬声器上激发油漆喷流时，其物理原理与太阳等离子体喷流类似。
在试图探索针状体动力学的潜在物理过程中，该团队转向了一个音频扬声器。低音扬声器对低频的激励做出反应，就像在电影中听到的隆隆声。当一种液体被放置在这样的扬声器上方并打开音乐时，液体的自由表面在超过特定频率后变得不稳定，并开始振动。在自然界中观察到的“法拉第兴奋”的一个例子是，在交配展示时，一只部分淹没在水中的雄性短吻鳄的背部溅起水珠。然而，液体状的油漆或洗发水在扬声器上激发时，会产生不间断的喷射，因为它的长聚合物链赋予它方向性。
这篇文章的作者意识到，这些油漆喷流背后的物理原理一定类似于太阳等离子体喷流，然后，他们问，怎样才能在等离子体中产生这样的喷流?
来自印度天体物理研究所(IIA)的萨赫勒·戴伊(Sahel Dey)是这项研究的第一作者，他说:“可以想象太阳等离子体被磁场线穿过，很像聚合物溶液中的长链。这使得两个系统都是各向异性的，其性质随空间方向而变化。”
他补充说:“在数学上，尽管存在明显的差异，但在处理涉及的压力方面也存在相似之处。”
“太阳针状体和扬声器上的油漆喷射在视觉上有相似之处，受此启发，我们利用最先进的太阳等离子体数值模拟研究了磁场对太阳的作用。与此同时，我们通过在聚合物溶液中使用法拉第波的慢动作录像来探索聚合物链的作用，”来自Azim Premji大学的合著者Murthy O.V.S.N说，实验室实验就是在那里进行的。
科学家们发现，在太阳磁场和聚合物溶液中的聚合物链的作用下，喷流可以保持完整。这项研究已于周四发表在《自然物理学》杂志上。
科学家们解释说，太阳可见表面(光球)正下方的等离子体永远处于对流状态，就像底部加热容器中的沸水一样。这最终是由热致密核中释放的核能驱动的。对流几乎是周期性的，但强烈地冲击着太阳色球层中的等离子体。色球层是太阳可见圆盘上方的浅层半透明层。色球层比光球层中的等离子体轻500倍。因此，这些来自底部的强有力的踢击，就像鳄鱼的吼叫一样，以超声波的速度将色球等离子体以细柱或针状体的形式向外发射。
针状体有各种大小和速度。太阳群落中现有的共识是，短针状体背后的物理原理与更高更快的针状体不同。
这项研究挑战了这种普遍的观点，证明太阳对流本身可以形成各种各样的喷流——短喷流和高喷流。通讯作者、印度航空研究所首席研究员Piyali Chatterjee说:“这些模拟能够重现一大片喷射机，因为它们探索了比以前研究更真实的参数范围。”该团队成员使用了三种不同的超级计算机，它们都来自印度，包括位于JNCASR(班加罗尔)的国家超级计算任务设施，以运行他们的大规模并行科学代码。
IIA主任Annapurni Subramaniam教授说:“太阳天文学家和凝聚化物质实验家的这一新奇的结合，能够揭示人们知之甚少的太阳针状体的潜在原因。统一物理的力量，将物理上不同的现象联系起来，将被证明是更多跨学科合作的驱动力。”
