太陽(yáng)日冕高溫之謎
太陽(yáng)地地表溫度在幾千度左右,但是到了大氣外層,溫度就可以達(dá)到幾百萬(wàn)度以上。為什麼這麼短地距離,溫差會(huì)這樣之大呢?這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)是困擾科學(xué)界非常多年地謎團(tuán)了。但科學(xué)家猜想,其中地奧秘或許就在太陽(yáng)表面地?zé)岬入x子體噴發(fā)上。
荷蘭烏德勒支大學(xué)地天體物理學(xué)家羅布呂騰(Rob Rutten)并沒(méi)有參和相關(guān)該項(xiàng)課題地研究工作,他說(shuō):"這個(gè)猜想非??煽梢詫?shí)現(xiàn)在這一領(lǐng)域研究地突破。熱等離子體不停地向上噴發(fā),這樣日冕(日冕即太陽(yáng)大氣地最外層)地溫度便會(huì)這樣之高。"
許多年來(lái),科學(xué)家們提出了大量地假設(shè)來(lái)解答日冕這樣之熱地原因。其中地一個(gè)理論假設(shè)是:太陽(yáng)內(nèi)核劇烈地震動(dòng)可以將磁力線發(fā)送到大氣外層,從而給日冕帶來(lái)了熱量;而另外一個(gè)假設(shè)則是,太陽(yáng)內(nèi)部地磁力線在某種原因下將會(huì)變得極度扭曲,變形,在這種狀態(tài)下他們獲得了極高地加速?gòu)亩┰酱髿馔鈱?,帶去熱量?/p>
但是,這兩種理論并沒(méi)有得到實(shí)際證據(jù)支持。而等離子體噴發(fā)加熱理論被非常多科學(xué)家認(rèn)為是可可以地。眾所周知地是,從色球?qū)拥缴戏降厝彰釋觾H有數(shù)百公裡,相對(duì)于日冕數(shù)百萬(wàn)度地溫度,色球底部只有幾千度。既然等離子體從太陽(yáng)表面噴發(fā)到日冕上,那麼為什麼色球?qū)記](méi)有升溫到這樣高地地步呢?
在最近發(fā)表地科學(xué)論文中,美國(guó)加利福尼亞州帕羅奧多市(Palo Alto)地洛克希德馬丁太陽(yáng)和天體物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室地巴特德-潘德約(Bart De Pontieu)和他地同事們研究發(fā)現(xiàn),等離子體將日冕溫度加熱到百萬(wàn)攝氏度之上,是用他們地一部分達(dá)到地,這和等離子體噴發(fā)地強(qiáng)度和頻率有關(guān)。也就是說(shuō),在等離子體由內(nèi)向外噴射過(guò)程中,有一部分對(duì)色球?qū)舆M(jìn)行了加熱;而加熱日冕層地是等離子體噴射地主要可以量。潘德約強(qiáng)調(diào),這并不是形成日冕高溫地唯一原因,他希望這項(xiàng)研究可以夠得到更多地關(guān)注。
其他太陽(yáng)可以物理學(xué)家一致認(rèn)為潘德約地工作在有關(guān)該項(xiàng)目研究上取得了重大進(jìn)展,但有關(guān)這個(gè)項(xiàng)目地所有謎團(tuán)并沒(méi)有被全部揭開(kāi)。詹姆斯-克利姆克(James Klimchuk)是美國(guó)宇航局馬裡蘭州戈達(dá)德太空飛行中心地主任,他表示對(duì)于等離子體只有一小部分對(duì)日冕進(jìn)行加熱地計(jì)算理論感到非常高興,但仍然不可以輕易下結(jié)論。
澳大利亞悉尼天文研究所地邁克-惠特蘭同樣認(rèn)為,這個(gè)研究成果有非常多不確定性。"根據(jù)觀測(cè)到地事情進(jìn)行假設(shè)是必須地。但這也僅僅是一個(gè)對(duì)日冕底部地局部觀測(cè)結(jié)果,實(shí)際上日冕無(wú)時(shí)無(wú)刻都在加熱之中,觀測(cè)仍然有片面性。"
目前科學(xué)家們?nèi)圆恢肋@些等離子體從何而來(lái)。但潘德約堅(jiān)持認(rèn)為他們是在磁場(chǎng)地干擾下產(chǎn)生地。他說(shuō):"未來(lái)我們大家需要一些更先進(jìn)地儀器進(jìn)行觀測(cè)計(jì)算,比如美國(guó)航天局地太陽(yáng)界面成像光譜儀(IRIS),這種儀器或許可以給我們大家?guī)?lái)幫助。"
名詞注釋
日冕:太陽(yáng)大氣地最外層。日冕中地物質(zhì)也是等離子體,它地密度比色球?qū)痈?,而它地溫度反比色球?qū)痈?,可達(dá)上百萬(wàn)攝氏度。在日全食時(shí)在日面四周看到放射狀地特別明亮地銀白色光芒即是日冕。 日冕地范圍在色球之上,一直延伸到好幾個(gè)太陽(yáng)半徑地地方。日冕還會(huì)有向外膨脹運(yùn)動(dòng),并使得冷電離氣體粒子連續(xù)地從太陽(yáng)向外流出而形成太陽(yáng)風(fēng)。
色球:緊貼光球以上地一層大氣稱為色球?qū)?,平時(shí)不易被觀測(cè)到,過(guò)去這一區(qū)域只是在日全食時(shí)才可以被看到。當(dāng)月亮遮掩了光球明亮光輝地一瞬間,人們可以發(fā)現(xiàn)日輪邊緣上有一層玫瑰紅地絢麗光彩,那就是色球。色球?qū)雍窦s8000公里,它地化學(xué)組成和光球基本上相同,但色球?qū)觾?nèi)陸物質(zhì)密度和壓力要比光球低得多。日常生活中,離熱源越遠(yuǎn)處溫度越低,而太陽(yáng)大氣地情況卻截然相反,光球頂部接近色球處地溫度差不多是4300℃,到了色球頂部溫度竟高達(dá)幾萬(wàn)度,再往上,到了日冕區(qū)溫度陡然升至上百萬(wàn)度。人們對(duì)這種反常增溫現(xiàn)象感到疑惑不解,至今也沒(méi)有找到確切地原因。
聯(lián)系客服