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太陽的能量是否會比我們想像的更強大﹖
數據表明﹐太陽的日冕比太陽表面更熱﹐這難道就是太陽急速膨脹的原因嗎﹖
太陽的日冕比太陽表面會更熱﹐但不比太陽的核心熱。它的內部部分是由核心﹑放射區﹑有限的控線區和到表面的對流區所形成。在原子核中氫原子在大約1500萬度的溫度下生存。氫轉化為氦作用是為太陽提供能量的。能量以光子的形式離開原子核。許多年後﹐光子會設法去到達表面。要知道恆星的表面不是固體﹐它是一個氣球。從表面上看﹐太陽上的大氣層與地球上的大氣層非常不同。
令人震驚的是﹐雖然太陽表面的溫度約為攝氏5800度﹐但是所謂的日冕卻是太陽溫度的數百萬度。這對每一個人﹑大眾以及從事科學的人們來說都是非常違反直覺的。在熱源中﹐例如太陽﹐當離開其表面時﹐溫度應該會下降。這在太陽下並不會發生。這個問題已經困擾了太陽物理學家和物理學家大約七十年。卻依舊沒有解決這個問題。
有相當多的理論都是可行的。在2000年太陽物理學家解釋日冕為什麼會如此熾熱的模擬進行了詳盡的編制﹐發現了大約22個模型﹐所有模型都是合理的。如何發現這些東西也是很有趣的。在70年前日食期間﹐這是我們唯一能真正看到太陽的日冕的時候。瑞典物理學家看見了一些顏色和一些光譜線﹐並在實驗中證實﹐只有在溫度為數百萬度的時候﹐這些才會發生﹐這是非常驚人的發現。實際上有很多人認為這是不可能的﹐但是實驗事實證明這是正確的﹐今天我們毫不懷疑日冕的溫度是數百萬度。
在解釋它的理論中分為兩個學派﹐尤金·帕克(Eugene Parker)是一位非常重要的太陽物理學家﹐他在七八十年代的時候提出了一個假設﹐這種變暖的情況可以用一種叫做納米耀斑的現象來解釋﹐這種現象用西班牙語解釋就是納米耀斑。太陽內部的磁場完全侵入了太陽的大氣層。因此有種覆蓋物是在太陽表面﹐是向太陽大氣層上升並且不斷移動的磁線。在有些時候﹐這些磁力線會相互靠近或相互交叉。當這些磁力線相交時﹐它們就會釋放出能量。將它們稱之為納米﹐因為它們的能量相對於太陽正常的耀斑能量低了一萬億倍。這些耀斑有時會出現有時又會消失﹐出現時甚至會影響地面上的通信。物理學家帕克理論中的那些耀斑會小得多﹐但它們會非常頻繁的出現並且無處不在。該理論說的是﹐這些小爆炸會導致日冕環發熱。
另一個偉大的理論是瑞典的太陽物理學家漢內斯·阿爾文(Hannes Alfven)的阿爾文波。這個基於來自太陽表面的波。這些波將沿著場線傳播﹐並導致路徑中的等離子相互共振並且向側面移動﹐進而消耗能量﹐這種能量能夠加熱太陽的日冕環。
近幾年來﹐已經發表的工作在觀測上證明了阿爾文波和納米耀斑的存在﹐但這種現象是否是加熱日冕的原因還有待觀察。我的觀點是﹐這可能是不同現象的相結合。卡博內爾是物理學專家﹐太陽天體物理學領域的研究員﹐是歐洲太陽望遠鏡科學咨詢委員會的成員﹐也是(挪威)的分析數據的科學家。
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