圣安德鲁斯大学发布的一项新研究颠覆了对太阳耀斑的传统认知。研究表明，太阳耀斑中的粒子温度可能比先前认为的高6.5倍，这一发现为解释困扰天体物理学界近五十年的谜团提供了新线索。该研究发表在《天体物理学杂志通讯》上，指出太阳耀斑中的离子（构成等离子体一半的带正电粒子）温度可能超过6000万摄氏度，而此前科学界普遍认为离子和电子的温度大致相同。
由圣安德鲁斯大学数学与统计学院太阳理论高级讲师亚历山大·拉塞尔博士领导的研究团队，将磁重联（magnetic reconnection）这一能量转换过程的最新发现应用于太阳耀斑研究。磁重联是磁场能量被爆炸性地转化为热能和动能的过程。研究人员发现，磁重联能将离子加热到比电子高6.5倍的程度，这一“普适定律”已在近地空间、太阳风及计算机模拟中得到证实，但此前未被有效关联到太阳耀斑的分析中。
拉塞尔博士表示：“我们对近期发现磁重联能将离子加热到比电子高6.5倍的程度感到兴奋。这似乎是一个普遍规律，并且已经在近地空间、太阳风和计算机模拟中得到证实。然而，此前没有人将这些领域的研究成果与太阳耀斑联系起来。”他进一步解释说：“太阳物理学传统上认为离子和电子在耀斑中的温度必须相同。但通过使用现代数据重新进行计算，我们发现离子和电子的温度差异可以在太阳耀斑的重要区域持续数十分钟，这使得我们首次能够考虑超高温离子存在的可能性。”
这一新的离子温度估计值与太阳耀斑光谱线（在特定波长下发出的光的“指纹”）的宽度高度吻合，有望解决一个困扰了天体物理学家近半个世纪的难题。自上世纪70年代以来，科学家们一直对为何这些光谱线比预期更宽感到困惑，并将其归因于湍流运动。新的研究提出了一种范式转变，认为离子温度的显著升高能够极大地解释太阳耀斑光谱中令人费解的线宽现象。
太阳耀斑是太阳外层大气中突然发生的强烈能量爆发，能将部分区域加热到超过1000万摄氏度。这些事件会显著增加到达地球的太阳X射线和辐射，对航天器和宇航员构成威胁，并影响地球高层大气。了解这些现象对于预测和减轻空间天气对地球技术系统的影响至关重要，包括通信系统、GPS信号以及卫星电子设备。此次研究成果不仅深化了我们对太阳耀斑动力学的理解，也为未来更精确地预测和应对空间天气事件提供了新的视角。