四百年来，人们一直在跟踪黑子，黑斑在太阳表面一次出现数周。他们已经观察到但无法解释为什么斑点数量每11年达到峰值。
华盛顿大学本月发表在《等离子物理学》杂志上的一项研究提出了一种等离子运动模型，该模型可以解释11年的黑子周期和太阳其他一些以前神秘的特性。
华盛顿大学宇航学院教授，??第一作者托马斯·贾尔伯（Thomas Jarboe）说：“我们的模型与正常的太阳图完全不同。” “我真的认为我们是第一个告诉您太阳磁现象的性质和来源的人-太阳是如何工作的。”
作者基于他们先前的聚变能研究工作创建了一个模型。该模型表明，太阳表面下的薄层是我们从地球上看到的许多特征的关键，例如黑子，磁反转和太阳流，并且通过与太阳观测值的比较得到支持。
贾伯说：“观测数据是确认我们关于太阳如何运转的关键。”
在新模型中，一束薄薄的磁通量和等离子体或自由浮动的电子在太阳的不同部位以不同的速度运动。流动之间的速度差异会产生磁性扭曲，称为磁螺旋度，类似于某些聚变反应堆概念中发生的扭曲。
Jarboe说：“每隔11年，太阳都会在这一层生长，直到变得太大而无法稳定为止，然后脱落。”它的离开暴露了在翻转的磁场下沿相反方向移动的等离子体的下层。
当两个半球的电路以相同的速度运动时，会出现更多的黑子。当电路的速度不同时，黑子活动较少。 Jarboe说，这种不匹配可能是在几十年来被称为“最低犯罪率”的小黑子活动中发生的。
贾尔波说：“如果两个半球以不同的速度旋转，那么赤道附近的黑子就不会匹配，整个东西都会死掉。”
Jarboe说：“科学家们认为黑子是在太阳深度的30％处产生的，然后以螺旋状的等离子绳索冒出来。”相反，他的模型显示，黑子位于形成在等离子地下稀薄层中的“超颗粒”中，研究计算得出该黑子厚约100至300英里（150至450公里），是太阳430,000的一小部分英里半径。
Jarboe说：“黑子是一件了不起的事情。那里什么都没有，然后突然间，你看到了它。”
该小组以前的研究集中在聚变动力反应堆上，该反应堆使用类似于太阳内部的高温来将氢核与电子分离。在太阳和聚变反应堆中，两个氢原子的核融合在一起，释放出大量能量。
Jarboe一直关注的反应堆类型为球形，它在球体内包含电子等离子体，从而使其自组织成一定的模式。当Jarboe开始考虑太阳时，他看到了相似之处，并为天体中可能发生的事情创建了一个模型。
Jarboe说：“一百年来人们一直在研究这一点。” “我们看到的许多功能都低于模型的分辨率，因此我们只能在计算中找到它们。”
他说，该理论解释的其他性质包括太阳内部的流动，导致黑子的扭曲作用以及太阳的整体磁性结构。 Jarboe说，该论文可能引起激烈的讨论。
他说：“我希望科学家们能够以一种新的方式看待他们的数据，而那些毕生致力于收集数据的研究人员将拥有一个新的工具来理解它们的全部含义。”
这项研究是由美国能源部资助的。合著者是威斯康星大学的研究生托马斯·本尼特（Thomas Benedett），克里斯托弗·埃弗森（Christopher Everson），克里斯托弗·汉森（Christopher Hansen），德里克·萨瑟兰德（Derek Sutherland），詹姆斯·潘纳（James Penna），威斯康星大学的博士后研究员亚伦·霍萨克（Aaron Hossack）和约翰·本杰明·奥布莱恩（John Benjamin O'Bryan），威斯康星大学的附属系主任布莱恩·纳尔逊（Brian Nelson）和前凯斯大学的凯尔·摩根（Kyle Morgan）现在在西雅图的CTFusion。
——文章发布于2019年9月19日
