超米粒組織太陽光球大尺度水平運動所導(dǎo)致的流場結(jié)構(gòu)。在顯示光球大尺度運動的高分辨率的照片上可以清晰地看到有上千個比米粒組織大得多的超米粒元組成規(guī)則的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，因而得名。超米粒元通常簡稱為超米粒。光球米粒組織是光球亮度場不均勻性的表徵，超米粒組織則是光球速度場不均勻性的表徵。

 定義

太陽光球大尺度水平運動所導(dǎo)致的流場結(jié)構(gòu)。在顯示光球大尺度運動的高分辨率的照片上可以清晰地看到有上千個比米粒組織大得多的超米粒元組成規(guī)則的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，因而得名。超米粒元通常簡稱為超米粒。光球米粒組織是光球亮度場不均勻性的表徵，超米粒組織則是光球速度場不均勻性的表徵。

超米粒組織是哈特在1954年發(fā)現(xiàn)的。她在測定太陽自轉(zhuǎn)速度時，發(fā)現(xiàn)光球上層存在一種大尺度水平方向的運動，1960年，萊頓以獨特的單色分光照相技術(shù)開始“拍攝”寧靜太陽光球的速度場，他和他的合作者對超米粒元的平均大小﹑壽命﹑水平速度等取得一系列重要研究結(jié)果，使得太陽光球上層水平運動的存在和意義真正為人們所了解。1970年，弗雷澤用多通道的太陽磁像儀對超米粒元進(jìn)行了較全面的研究，特別在垂直速度以及超米粒組織﹑光球網(wǎng)絡(luò)﹑色球網(wǎng)絡(luò)之間的相關(guān)性等方面取得出色的成果。1973年天空實驗室發(fā)射成功，對超米粒的空間觀測也隨之開始。

詳細(xì)

單個超米粒的實際直徑約為20000～60000公里。整個可見的寧靜太陽半球總是保持大約2500個超米粒，由此可以推算出超米粒的平均實際直徑約為35000公里，實測結(jié)果約為30000公里，這與從自相關(guān)分析得到的K線網(wǎng)絡(luò)元的平均大小(約33000公里)基本相符。超米粒的壽命短的是幾小時，一般為20～40小時，平均約24小時或更長，同K線網(wǎng)絡(luò)元的平均壽命大致相當(dāng)。

根據(jù)多普勒頻移測量任何一個超米粒的氣體流動所獲得的樣式都是相同的。極區(qū)的和赤道區(qū)的超米粒之間也沒有顯著差異，在超米粒中心區(qū)域，氣體以每秒約0.04公里的平均速度緩慢地上浮，隨后便以每秒0.3～0.5公里的平均速度從中心區(qū)域向四周邊緣流去，到了邊緣才以每秒約0.09公里的平均速度下沉，這比中心區(qū)域上浮的平均速度大一倍。在超米粒中心區(qū)域和邊緣存在垂直速度證實超米粒是由對流引起的。對超米粒進(jìn)行的磁場觀測表明：超米粒表面的縱向磁場強度約為2高斯，而在幾個超米粒邊緣的會合區(qū)域，縱向磁場的平均強度達(dá)50高斯左右，超米粒兩側(cè)邊緣各處的磁場極性可以不同，但總有一種極性占優(yōu)勢。

一度把超米粒組織看作是單純的光球現(xiàn)象。但是觀測表明：超米粒組織與光球大尺度磁場﹑光球網(wǎng)絡(luò)﹑色球網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系都很密切。這不僅表現(xiàn)在超米粒中心區(qū)域的氣體上升運動和邊緣處的氣體下降運動都至少滲透到色球下層(當(dāng)然，相應(yīng)的速度是下降了)，而且，根據(jù)多通道太陽磁像儀的觀測，下降氣流與磁斑﹑網(wǎng)絡(luò)亮點之間存在著很好的對應(yīng)關(guān)系。超米粒邊緣處的下降運動呈現(xiàn)為一束束孤立的﹑直徑約為 7000～10000公里的下降氣流，而超米粒邊緣的磁場強度可高達(dá)100高斯)，二者在位置﹑大小﹑形態(tài)上有很好的對應(yīng)關(guān)系，在數(shù)值上，即磁斑的磁場強度和下降氣流的速度也是線性相關(guān)的。不僅如此，磁斑和下降氣流同色球網(wǎng)絡(luò)﹑光球網(wǎng)絡(luò)的亮點(即溫度增高較大的區(qū)域)在位置﹑大小﹑形態(tài)上也有很好的對應(yīng)關(guān)系。而且，磁斑的強度和下降氣流速度同亮點的亮度在數(shù)值上也是線性相關(guān)的。根據(jù)實測證明，在超米粒組織﹑光球大尺度磁場﹑光球網(wǎng)絡(luò)﹑色球網(wǎng)絡(luò)之間也同樣存在上述的密切對應(yīng)關(guān)系。多通道太陽磁像儀對一小塊寧靜太陽區(qū)域以24×24的掃描孔徑和0.25秒的累積時間進(jìn)行掃描而取得的圖像，圖上的曲線是對20個超米粒取平均的結(jié)果，給出單個超米粒截面上的速度分布﹑光球縱向磁場分布以及同它對應(yīng)的光球網(wǎng)絡(luò)元﹑K線色球網(wǎng)絡(luò)元的亮度分布。

上述的觀測事實曾經(jīng)被解釋為：流體壓力大于磁壓力時，等離子體運動決定了磁場結(jié)構(gòu)，于是，超米粒中心區(qū)域向四周邊緣的水平運動將磁力線集中到邊緣處，而幾個超米粒邊緣相會合的區(qū)域便是等離子體向下流動匯聚得最為急劇的地方，在此形成下降氣流，同時，這里也是磁力線最為集中的地方，因而形成磁斑。密集的磁力線向上貫穿﹑伸延，所經(jīng)過的光球﹑色球區(qū)域因磁場產(chǎn)生的過量加熱使局部溫度升高而成為網(wǎng)絡(luò)亮點，于是出現(xiàn)光球網(wǎng)絡(luò)和色球網(wǎng)絡(luò)。磁力線進(jìn)入色球后，由于氣體密度的急速下降，磁壓力磁力線發(fā)散，而磁場結(jié)構(gòu)又確定了等離子體的運動，因此隨著高度的逐漸增高，網(wǎng)絡(luò)的粗糙程度也逐漸增大。這樣的理解描述出了一幅簡明的動力學(xué)圖像。然而，近來用磁像儀對超米粒邊緣進(jìn)行觀測，所得結(jié)果對上述解釋的關(guān)鍵之處不利：在邊緣會合處，常見的是磁斑分裂并且其中的一部分以小于每秒1公里的速度向外移動，移動距離還不到5000公里時便逐漸消失;也觀測到新的磁流點浮現(xiàn)并以每秒1～2公里的速度快速移動。因此，會合處的磁斑究竟如何形成，有待進(jìn)一步研究。

根據(jù)超米粒的線度和壽命，一般認(rèn)為超米粒是由比形成米粒粗大得多的長壽命的對流元產(chǎn)生的。據(jù)估計，超米粒的底部位于光球下太陽對流層中7000～10，000公里的深處。有人將超米粒的起源歸因于光球深處的對流不穩(wěn)定性﹐這種不穩(wěn)定性與一次電離氦和二次電離氦有關(guān)。也有人認(rèn)為超米粒組織的流場結(jié)構(gòu)本身就是在對流層深處發(fā)生的磁場對流運動相互作用的反映。