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千亿词典词库 - 太阳表面5600℃,百万公里外却达百万℃,美国卫星将飞去那里体验

导读:太阳是太阳系中温度最高的天体,表面温度平均可达5600℃,中心温度更是高达1500万摄氏度,这是因为那里时刻进行着剧烈的核聚变,每秒钟都释放着几十亿颗核弹的能量,这些能量向外辐射,将整个太阳都变成了一颗火热的大球,所以即使在太阳的表面温度也可以高达5600℃,然而,令人不解的是,在太阳表面上方一百多万公里的地方,也就是在太阳日冕的最外层,温度居然又上升到了100万摄氏度以上,这是怎么回事呢?

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千亿词典词库,太阳是太阳系中温度最高的天体,表面温度平均可达5600℃,中心温度更是高达1500万摄氏度,这是因为那里时刻进行着剧烈的核聚变,每秒钟都释放着几十亿颗核弹的能量,这些能量向外辐射,将整个太阳都变成了一颗火热的大球,所以即使在太阳的表面温度也可以高达5600℃,然而,令人不解的是,在太阳表面上方一百多万公里的地方,也就是在太阳日冕的最外层,温度居然又上升到了100万摄氏度以上,这是怎么回事呢?

平时我们只用眼睛是不可能看到太阳的日冕的,但是在日全食的时候可以看到,它就是太阳周围的一圈光晕,实际上它也是太阳的大气层,日冕外层温度升高的现象天文学上称为“日冕加热问题”,但是发生这种现象的原因却至今没有完全搞清楚,所以它才被称为“问题”,通常认为热量的传递不可能隔开一段低温区而陡然升高,这是不符合热力辐射传递的原理的,因此,日冕加热通常被认为是一种非热力学现象。那么是什么样的机制导致了太阳内部的这一现象,至今仍是天体物理学中最大的未解之谜之一。

也有不少天文学家试着解开这个谜团,因此也提出了不少假说,其中有两个理论被认为最有可能,它们分别是波动加热和纳米耀斑(或者叫磁重联)理论。波动加热理论认为太阳对流层中的湍流运动对扭转阿尔芬波(alfven波,又称“磁流体动力波”,是磁化等离子体内沿磁场方向传播的特殊低频电磁波)有激发作用,当被激发的扭转阿尔芬波沿着磁通管向上传播到达日冕时,其携带的能量就可以加热日冕。

而纳米耀斑理论认为太阳大气层底部的小规模耀斑爆发会把带电粒子高速喷射到日冕中,从而使日冕的温度急剧升高到百万摄氏度,由于温度是用于度量粒子的热运动剧烈程度,日冕中的高能带电粒子拥有接近光速的速度,所以日冕的温度极高。

今年5月份,我国云南天文台的研究人员提出日冕加热和太阳大气层中的能量传输通道的分裂和融合有关系,驱动太阳活动和爆发的能量是通过太阳大气中无数的通道从光球传输到日冕当中的,这一发现也可为解决日冕加热问题提供证据。

不过虽然太阳的日冕中温度极高,但外层日冕中的粒子密度极低,所以那里所能传输的热量并不多。美国航空航天局刚刚宣布将于今年的8月11号发射帕克太阳探测器,不出意外的话八天之后它将开启它奔向太阳的旅程,而它的发射目的之一就是要解开日冕加热问题的谜团。这颗探测器开始工作时将会掠过太阳大气层,工作环境最近时在距离太阳表面200万公里的地方,在那里以每小时72万公里的速度运行,虽然那里有几十万摄氏度的高温,然而帕克太阳探测器的防热层只能承受1400℃的高温,可以肯定美国科学家们不会设计错误的,也就是说帕克太阳探测器在那里运行的时候,向着太阳一面所能获得的表面温度不会超过1400℃,它是不至于被烧毁的。

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