下雨這種現(xiàn)象并不是只會(huì)出現(xiàn)在地球上,比如說在金星上就會(huì)下雨,除此之外,土衛(wèi)六(土星的最大衛(wèi)星)上也會(huì)下雨,只不過在金星上下的雨是硫酸,而在土衛(wèi)六上下的雨卻是在低溫下呈液態(tài)的碳?xì)浠衔铮ㄆ渲薪^大部分是甲烷)。
金星和土衛(wèi)六的雨已經(jīng)很稀奇了,那如果告訴你,太陽上也會(huì)下雨,你會(huì)相信嗎?對于這個(gè)問題,相信很多人都會(huì)給出否定的答案,畢竟太陽的溫度那么高,按常理來講,是不可能下雨的。然而實(shí)際情況卻是,太陽上真的會(huì)下雨,科學(xué)家將這種雨稱為“日冕雨”。
上圖為“太陽動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)”記錄到的“日冕雨”,可以看到,大量的“雨滴”紛紛揚(yáng)揚(yáng)地向太陽的表面灑落,要知道太陽的體積是地球的大約130萬倍,據(jù)此我們完全可以想象出這場“日冕雨”的規(guī)模有多巨大。怎么樣?是不是覺得長見識(shí)了?原來太陽上也會(huì)下雨。下面我們來看看這具體是怎么回事。
(注:“太陽動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)”的英文名為“Solar Dynamics Observatory”,簡稱“SDO”,是NASA于2010年發(fā)射的一顆專門觀測太陽的人造衛(wèi)星)
在我們眼中,太陽就像是一個(gè)熊熊燃燒的大火球一樣,但實(shí)際上,太陽并沒有燃燒,它的熱量其實(shí)來自其內(nèi)部的核聚變反應(yīng)。
按照從內(nèi)到外的順序,太陽可以分為核心區(qū)、輻射層、對流層、光球?qū)?、色球?qū)右约叭彰釋樱杻?nèi)部的核聚變反應(yīng)只在核心區(qū)發(fā)生,其釋放出的強(qiáng)大能量形成了一個(gè)輻射層,它會(huì)阻止太陽外層的物質(zhì)進(jìn)入,而太陽內(nèi)外的熱量傳遞則發(fā)生在對流層。
顧名思義,對流層主要依靠對流的方式來進(jìn)行熱量傳遞,簡單來講就是太陽外層的溫度較低的物質(zhì)會(huì)“下沉”,而太陽內(nèi)部溫度較高的物質(zhì)會(huì)“上升”。
然而這個(gè)過程并不是一直都很順利,太陽上的物質(zhì)都是以等離子體的形式存在的,而等離子體又會(huì)受到磁場的約束,在有些時(shí)候,太陽表面的等離子物質(zhì)會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)大的局部磁場,進(jìn)而阻止了太陽內(nèi)部的物質(zhì)順利地“上升”到太陽的表面。
在這種情況下,太陽內(nèi)部的能量就會(huì)不斷地在此蓄積,進(jìn)而促使該區(qū)域的磁力線發(fā)生越來越強(qiáng)的“磁扭纏”,當(dāng)其超過臨界值之后,該區(qū)域的磁力線就會(huì)斷裂,在此之后,太陽內(nèi)部的物質(zhì)就會(huì)攜帶著巨大的能量洶涌而出。
要理解上述過程,我們可以簡單地把磁力線想象成一根繩子,如果我們從這根繩子的兩頭向相反的方向不斷地用力擰,就相當(dāng)于在蓄積能量,在力量足夠的情況下,這根繩子遲早會(huì)被擰斷,而在繩子斷裂的時(shí)候,就會(huì)釋放出之前蓄積的能量。
與繩子不同的是,太陽表面局部磁場的磁力線在斷裂之后,很快就會(huì)重新連接,這種現(xiàn)象也被稱為“磁重聯(lián)”,而由于從太陽內(nèi)部噴出的物質(zhì)都是等離子體,因此它們就會(huì)受到局部磁場的約束,如此一來,這些物質(zhì)就會(huì)被迫沿著磁力線的方向運(yùn)動(dòng),進(jìn)而形成日冕。
日冕中的物質(zhì)溫度可以高達(dá)上百萬攝氏度,如果束縛它們的磁場足夠強(qiáng)的話,那么這些物質(zhì)就無法逃逸,在這種情況下,隨著它們溫度的不斷下降,其密度也就會(huì)持續(xù)增加,最終這些物質(zhì)就會(huì)形成相對稠密的雨滴狀團(tuán)塊。
在太陽強(qiáng)大的引力作用下,這些“雨滴”就會(huì)向太陽表面墜落,與此同時(shí),其下方的溫度更高的物質(zhì)又會(huì)給它們提供一定程度的“支撐”,所以它們下落的速度并不算快,于是我們就看到了壯觀的“日冕雨”。
觀測數(shù)據(jù)表明,“日冕雨”的“雨滴”非常大,通常都可以覆蓋幾千公里的范圍,雖然它們的溫度相對較低,但是仍然可以達(dá)到數(shù)萬攝氏度,在如此高的溫度下,物質(zhì)只能以等離子體的形式存在,也就是說,在太陽上下的雨,其實(shí)是熾熱的等離子體物質(zhì),而并不是我們想象中的液態(tài)物質(zhì)。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見。
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