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破解太阳大气高温之谜 日冕加热理论新进展

2017/4/27 22:37:54 | 未解之谜网 | 热度:87 °

EUNIS探空火箭上搭载的光谱仪观察了图中白框区域,收集反映物质分布随温度变化的信息。

  太阳的表面温度高达5700摄氏度,而它的大气层温度更高,是表面温度的300多倍。这给研究太阳的科学家们带来一个神秘的问题:是什么导致太阳大气层达到如此极端的温度?通常来讲,当物体离开热源环境时应该变得冷却下来,然而最新的日冕加热理论得出相反的结论,即太阳大气层的温度反而能够比太阳表面更高。

  日冕是太阳大气层的最外层。目前有确切证据表明,日冕加热机制并不依赖于连续加热,而与定期性、间歇式的热爆有关。这个新发现发表在4月28日在印第安纳波利斯举办的三年一届的地球-太阳峰会TESS上。

  美国宇航局戈达德航天中心的太阳科学家吉姆·克里姆查克解释说,最近出现的新证据支持日冕加热理论,即日冕由名为“纤耀斑”的微型热爆加热。这些纤耀斑呈脉冲式,可以达到一千万开尔文的惊人温度,甚至比日冕的平均温度还高,为太阳大气层提供热量。“这些微型热爆被称为纤耀斑,是因为它们的能量只是常规耀斑的十亿分之一,”克里姆查克说,“尽管以太阳的尺度来衡量这只是一个微不足道的量级,然而其绝对值相当于一个十兆吨的氢弹爆炸。每秒钟都有数百万的纤耀斑穿过太阳大气层,共同地加热了日冕。”

  这个新学说的第一个证据由美国航天局戈达德航天中心的太阳科学家阿德里安·道尔提供,他是超紫外光垂直入射光谱仪EUNIS项目的首席研究员。他在该研究中发现了一种典型的纤耀斑,即高温等离子体。EUNIS是一个探空火箭项目,曾在2013年10月飞行了15分钟,火箭上搭载了一个光谱仪,收集反映物质分布随温度变化的信息。EUNIS光谱仪将波长范围设定在利于观察一千万开尔文物质的状态,这是典型的纤耀斑的温度。结果光谱仪观察到了安静的炙热等离子体。在一个安静区域,大型太阳耀斑显然不可能是加热源,因此肯定有其他的观察不到的热源加热着这个区域。道尔还报告了2012年和2013年探空火箭收集到的日冕区域软X射线试验数据。这些数据同样证实了太阳表面炙热等离子体的存在。

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