阿爾文波是一種由磁場不可壓縮擾動形成的波動，能夠?qū)⑻柟馇驅(qū)訉α鬟\動的能量傳遞至整個日球?qū)印＠碚撝赋觯诓痪鶆虼磐ü芙M成的等離子體中，唯一純粹的阿爾文波表現(xiàn)為扭轉型。盡管大尺度阿爾文波曾被零星觀測到，但小尺度扭轉阿爾文波的存在始終未獲證實。此前，多次聲稱發(fā)現(xiàn)阿爾文波的觀測最終被推翻，原因在于這些波動實為另一種常見波——扭折波。
扭折波在日冕中十分普遍，其特征是導致磁力結構左右搖擺，可直接通過觀測影像捕捉。然而，關于扭折波能否為日冕提供足夠能量，學界存在爭議。部分研究認為其能量足以驅(qū)動日冕和快速太陽風，另一些則指出其能量可能僅為所需的一半甚至更少。相比之下，阿爾文波因能量傳輸效率更高而備受關注，但此前僅在爆發(fā)性事件（如太陽耀斑）中零星觀測到可靠證據(jù)。
此次突破得益于丹尼爾·井上建太陽望遠鏡（DKIST）的投入使用。該望遠鏡配備4米口徑主鏡，是目前世界上分辨率最高的太陽觀測設備。其搭載的低溫近紅外分光偏振計（Cryo-NIRSP）可捕捉日冕中極精細的等離子體運動，并對微小變化高度敏感。研究團隊在DKIST測試階段便爭取到觀測時間，利用Cryo-NIRSP追蹤了日冕中被加熱至160萬攝氏度的鐵離子運動。
為從復雜數(shù)據(jù)中分離出扭轉阿爾文波，研究團隊開發(fā)了一套全新分析技術。由于日冕中等離子體的搖擺運動會掩蓋扭轉信號，團隊通過去除搖擺影響，成功提取出扭轉運動的特征。最終，他們證實日冕中普遍存在小尺度扭轉運動，且這些運動與扭折波同時出現(xiàn)。新發(fā)現(xiàn)的扭轉阿爾文波通過磁場扭轉傳遞能量，其存在需通過光譜分析探測——當?shù)入x子體向地球靠近或遠離時，磁結構兩側會分別呈現(xiàn)藍移和紅移的多普勒效應特征。
這一發(fā)現(xiàn)為理解太陽能量傳輸機制提供了關鍵證據(jù)。太陽風對地球的影響不容忽視，其可能干擾衛(wèi)星通信、GPS系統(tǒng)和電網(wǎng)運行。研究團隊指出，直接觀測數(shù)據(jù)將推動科學家驗證阿爾文波湍流理論模型，并進一步探索這些波動如何在日冕中傳播與耗散能量。隨著更多觀測數(shù)據(jù)的積累，人類對太陽大氣動力學與演化的認知或?qū)⒂瓉碇卮筮M展。
