太陽高溫之謎 日冕幾百萬溫度從何而來(圖)

太陽的地表溫度在幾千度左右，但是到了大氣外層，溫度就能達到幾百萬度以上。為什麼這麼短的距離，溫差會如此之大呢？這個問題已經是困擾科學界很多年的謎團了。但科學家猜測，其中的奧秘或許就在太陽表面的熱電漿體噴發上。

荷蘭烏德勒支大學的天體物理學家羅布呂騰(Rob Rutten)並沒有參與相關該項課題的研究工作，他說:"這個猜測很可能實現在這一領域研究的突破。熱電漿體不停地向上噴發，這樣日冕(日冕即太陽大氣的最外層)的溫度便會如此之高。"

許多年來，科學家們提出了大量的假設來解釋日冕如此之熱的原因。其中的一個理論假設是：太陽內核劇烈的震動可以將磁力線發送到大氣外層，從而給日冕帶來了熱量；而另外一個假設則是，太陽內部的磁力線在某種原因下將會變得極度扭曲，變形，在這種狀態下他們獲得了極高的加速從而穿越大氣外層，帶去熱量。

但是，這兩種理論並沒有得到實際證據支持。而電漿體噴發加熱理論被很多科學家認為是可能的。眾所周知的是，從色球層到上方的日冕層僅有數百公里，相對於日冕數百萬度的溫度，色球底部只有幾千度。既然電漿體從太陽表面噴發到日冕上，那麼為什麼色球層沒有升溫到如此高的地步呢？

在最近發表的科學論文中，美國加利福尼亞州帕羅奧多市(Palo Alto)的洛克希德馬丁太陽和天體物理學實驗室的巴特德-潘德約(Bart De Pontieu)和他的同事們研究發現，電漿體將日冕溫度加熱到百萬攝氏度之上，是用他們的一部分達到的，這與電漿體噴發的強度和頻率有關。也就是說，在電漿體由內向外噴射過程中，有一部分對色球層進行了加熱；而加熱日冕層的是電漿體噴射的主要能量。潘德約強調，這並不是形成日冕高溫的唯一原因，他希望這項研究能夠得到更多的關注。

其他太陽能物理學家一致認為潘德約的工作在有關該項目研究上取得了重大進展，但有關這個項目的所有謎團並沒有被全部揭開。詹姆斯-克利姆克 (James Klimchuk)是美國宇航局馬里蘭州戈達德太空飛行中心的主任，他表示對於電漿體只有一小部分對日冕進行加熱的計算理論感到很興奮，但仍然不能輕易下結論。

澳大利亞悉尼天文研究所的邁克-惠特蘭同樣認為，這個研究成果有很多不確定性。"根據觀測到的事情進行假設是必須的。但這也僅僅是一個對日冕底部的局部觀測結果，實際上日冕無時無刻都在加熱之中，觀測仍然有片面性。"

目前科學家們仍不知道這些電漿體從何而來。但潘德約堅持認為他們是在磁場的干擾下產生的。他說:"未來我們需要一些更先進的儀器進行觀測計算，比如美國航天局的太陽界面成像光譜儀(IRIS)，這種儀器或許能給我們帶來幫助。"

名詞註釋

日冕：太陽大氣的最外層。日冕中的物質也是電漿體，它的密度比色球層更低，而它的溫度反比色球層高，可達上百萬攝氏度。在日全食時在日面周圍看到放射狀的非常明亮的銀白色光芒即是日冕。 日冕的範圍在色球之上，一直延伸到好幾個太陽半徑的地方。日冕還會有向外膨脹運動，並使得冷電離氣體粒子連續地從太陽向外流出而形成太陽風。

色球：緊貼光球以上的一層大氣稱為色球層，平時不易被觀測到，過去這一區域只是在日全食時才能被看到。當月亮遮掩了光球明亮光輝的一瞬間，人們能發現日輪邊緣上有一層玫瑰紅的絢麗光彩，那就是色球。色球層厚約8000千米,它的化學組成與光球基本上相同，但色球層內的物質密度和壓力要比光球低得多。日常生活中，離熱源越遠處溫度越低，而太陽大氣的情況卻截然相反，光球頂部接近色球處的溫度差不多是4300℃，到了色球頂部溫度竟高達幾萬度，再往上，到了日冕區溫度陡然升至上百萬度。人們對這種反常增溫現象感到疑惑不解，至今也沒有找到確切的原因。