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太阳大气层温度是表面近千倍,新研究找到原因

太阳这个大火球可见的表面层叫做光球层(photosphere),其实只有6000摄氏度左右。可是在这外面、距离光球层数千公里的的日冕层(corona)——相当于地球大气层,虽然不可见,其温度却是光球层的上千倍。

太阳大气层温度是表面近千倍,新研究找到原因按理说离太阳的热源中心越远温度应该越低,这个现象令人不解。科学家还发现这不是太阳才有的特性,多数恒星都是这样。1942年,瑞典科学家汉内斯·阿尔文(Hannes Alfvén)提出一种理论解释,太阳内部大量等离子体大规模的活动,将对磁场产生影响,产生有能力远距离运载大量能量的一种特定的波。这种波以太阳能磁通管(solar magnetic flux tubes)的形式,把巨大的能量直接从太阳的内部输送到太阳的外大气层——日冕层,导致日冕层产生高温。太阳大气层温度是表面近千倍,新研究找到原因这种波由此被命名为阿尔文波(Alfvén wave),可是这个理论一直没有得到证实。5月10日发表于《自然·天文学》(Nature Astronomy)期刊上的研究,第一次探测到阿尔文波,终于证实了这个80年前提出的理论。研究者表示,太阳表面由复杂的各种现象交织运作,由于观测仪器的能力有限,几十年来都无法从中找到阿尔文波。近年来的新仪器终于为观测太阳打开了新的窗口。例如,美国新墨西哥州的邓恩太阳望远镜(Dunn Solar Telescope),上面装有干涉式二维分光偏振计(IBIS),专门从事太阳的高解析度影像和光谱观测。研究人员借助这个仪器在良好的天气状况下进行观测,并结合先进的电脑模拟技术和世界各地研究组的合作,第一次证实了太阳能磁通管的存在。太阳大气层温度是表面近千倍,新研究找到原因研究者表示,直接观测到阿尔文波,是高能开发研究领域迈出的重要一步。太阳内部通过核聚变,把很小的能量变成巨大的能量,不会产生核废料。现在常见的核裂变产生能量的方式,会产生一些核废料,存在较大的风险,比如2011年就发生了福岛(Fukushima)第一核电站事故。当然,通过核聚变产生能量也不容易,需要一亿多度的高温。研究者表示,阿尔文波就是帮助达到如此高温的一个办法。随着对太阳了解的不断深入,研究者认为科学家终究能够在地球上创造出合适的反应条件。

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