科学家发现太阳也下“倾盆大雨”(图)

就像在地球上一样，太阳上也会有周期性的坏天气——狂“风”大作，暴“雨”倾盆。太阳上的雨由电离气体构成，也就是等离子体，以大约20万公里的时速从太阳的外大气层——日冕上降落到太阳表面上。成千上万的“日冕雨滴”洒落下来，对太阳来说就像“倾盆大雨”。

爱尔兰都柏林三一学院太阳物理学家埃蒙·斯卡利恩领导的一个国际研究小组，近日拼制了一幅太阳大气“瀑布”的图像，以解释这一有趣现象。他们在6月24日朴茨茅斯召开的国家天文大会（NAM 2014）上汇报了该研究成果。

科学家40年前就已发现日冕雨。太阳“天气”也有规则地大规模变化，但经过几十年的研究，仍未能理解其物理机制。现在，研究小组利用美国国家航空航天局（NASA）的动力观测卫星（SDO）和瑞典的1-m太阳望远镜（SST），能更详细地研究它。

太阳上形成热雨的过程与地球上的成雨过程极为类似。如果太阳大气条件合适，炽热而稠密的等离子云会自然冷却、凝结，最终以日冕雨滴的形式降落到太阳表面上。另一个与地球天气相似的地方是，构成热雨云的物质到达日冕，也要通过一种迅速蒸发的过程，但这种“蒸发”是由太阳耀斑造成的。耀斑爆发是太阳系最剧烈的爆炸，科学家认为这有助于给太阳的外大气层加热。

由太阳耀斑驱动的暴风雨，或许对控制太阳大气的物质循环起着基本作用，是一种太阳级“恒温器”，调节着日冕的温度波动，但日冕加热的源头仍是一个难解之谜。

据物理学家组织网6月25日报导，斯卡利恩的研究小组与都柏林三一学院和挪威奥斯陆大学合作，对日冕雨的形成提出了新见解。他提出了一种“灾难制冷”模型，一种特殊的温度急降使得稀薄的日冕气体变成了“雨滴”。

利用SST，研究小组在2012年6月观察到一条巨大的“瀑布”从太阳外大气层倾泻下来，进入太阳表面的黑子。他们将拍摄的照片进行了合成，还将另一套照片制作成视频，以显示“阵雨”之前太阳耀斑的活动情况。

斯卡利恩说：“太阳上的‘阵雨’和‘瀑布’是非同寻常的景观，虽然我不会很快推荐人们到那里‘漫步’，但它们与地球天气的相似性还是令人震惊。”

太阳外层大气的温度达百万摄氏度，应该是最不可能有雨出现的地方，但“雨”的确以某种形式在那里存在，并被我们观察到了。这一方面或许可以解释太阳外层大气（即日冕）温度远比太阳表面高的原因；另一方面，更向我们揭示宇宙物质循环的相似性，可能不仅仅是太阳和地球相似，各种类型星体的物质和能量循环会不会有一个共性的模式存在？我想到了《老子》所谓的“万物负阴而抱阳”和古人对宇宙万物的抽象哲学——阴阳。