太陽大氣層溫度是表面近千倍 新研究找到原因

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【大紀元2021年06月03日訊】(大紀元記者笛睿編譯報導)太陽這個大火球可見的表面層叫做光球層(photosphere),其實只有6000攝氏度左右。可是在這外面、距離光球層數千公里的的日冕層(corona)——相當於地球大氣層,雖然不可見,其溫度卻是光球層的上千倍。

按理說離太陽的熱源中心越遠溫度應該越低,這個現象令人不解。科學家還發現這不是太陽才有的特性,多數恆星都是這樣。

1942年,瑞典科學家漢內斯·阿爾文(Hannes Alfvén)提出一種理論解釋,太陽內部大量等離子體大規模的活動,將對磁場產生影響,產生有能力遠距離運載大量能量的一種特定的波。這種波以太陽能磁通管(solar magnetic flux tubes)的形式,把巨大的能量直接從太陽的內部輸送到太陽的外大氣層——日冕層,導致日冕層產生高溫。

這種波由此被命名為阿爾文波(Alfvén wave),可是這個理論一直沒有得到證實。5月10日發表於《自然·天文學》(Nature Astronomy)期刊上的研究,第一次探測到阿爾文波,終於證實了這個80年前提出的理論。

研究者表示,太陽表面由複雜的各種現象交織運作,由於觀測儀器的能力有限,幾十年來都無法從中找到阿爾文波。近年來的新儀器終於為觀測太陽打開了新的窗口。

例如,美國新墨西哥州的鄧恩太陽望遠鏡(Dunn Solar Telescope),上面裝有干涉式二維分光偏振計(IBIS),專門從事太陽的高解析度影像和光譜觀測。

研究人員借助這個儀器在良好的天氣狀況下進行觀測,並結合先進的電腦模擬技術和世界各地研究組的合作,第一次證實了太陽能磁通管的存在。

研究者表示,直接觀測到阿爾文波,是高能開發研究領域邁出的重要一步。太陽內部通過核聚變,把很小的能量變成巨大的能量,不會產生核廢料。現在常見的核裂變產生能量的方式,會產生一些核廢料,存在較大的風險,比如2011年就發生了福島(Fukushima)第一核電站事故。

當然,通過核聚變產生能量也不容易,需要一億多度的高溫。研究者表示,阿爾文波就是幫助達到如此高溫的一個辦法。隨著對太陽了解的不斷深入,研究者認為科學家終究能夠在地球上創造出合適的反應條件。◇

責任編輯:朱涵儒

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