太陽的(de)強磁場造成日冕比日表更熱 (2004-09-13)
發布時間:2007-12-04
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來源:科學
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有關太陽的(de)最大謎題之一(yī)最近有望拆解(jiě)。英國太陽天體物(wù)理學家日前正在聖(shèng)安德魯斯大學(xué)主辦的國際學術研討會上(shàng)對“日冕加熱難題”進行探討。科學家認為,太陽(yáng)的強磁場(chǎng)是導致日冕比日表更熱的主要(yào)原因。
這一難題多年來一(yī)直困擾著(zhe)科學家:為什麽太(tài)陽的發光表麵溫度約6000攝氏度,而日冕的溫度卻高達(dá)200萬攝(shè)氏度?日全食發生時(shí),圍繞月亮的那一圈光環就是(shì)日冕。“這一難題是天(tiān)體物理學的(de)X檔案。它(tā)與人們的直覺(jiào)完全相反(fǎn):當離開(kāi)太陽(yáng)的熱表麵向外,太陽的溫(wēn)度反而(ér)升得更高。”研討會組織(zhī)者之一、中蘭開(kāi)夏大學的羅伯特?沃爾什博士介紹說,“這就好比離開一團火,卻(què)突然碰到一個熱區,比那團火還要熱上幾千倍”。
使用ESA/NASA聯合(hé)衛星、太陽與日光層探(tàn)測器SOHO以及NASA的TRACE衛星,研究人員已經收集到了足夠的數據,形成了解釋“日冕加熱”的兩種理論。不過這兩種理論(lùn)存在一個共同點,即認為太(tài)陽的強(qiáng)磁場是導致這一獨特現象的背後原因。
其中一種理論稱為“波加熱”。來自聖安德魯斯大學太陽和磁圈理論研究組的阿蘭?胡德教授解釋說:“太陽擁有的強大磁場能夠帶走太陽表(biǎo)麵‘溢出’的波,這些波將自身的能量‘傾(qīng)瀉’在日冕中,好比海浪(làng)衝進沙(shā)灘一樣。這些(xiē)能量可以(yǐ)加熱日冕中的電離(lí)氣體並使其溫度(dù)上升到難以置信的高度(dù)。”
另一種理論則將原因歸結為(wéi)太(tài)陽磁場的極端扭(niǔ)曲。英(yīng)國盧瑟福?阿普(pǔ)爾頓實驗室的理查德?哈裏森教授說,“太陽磁場存在很多圈,這與太陽黑子和太陽耀斑的形成有關。這些磁圈向外延伸觸(chù)及到日冕(miǎn)時就會產生扭曲(qǔ)。如同一個橡皮帶,極度扭曲最終就(jiù)會突然斷裂。而磁(cí)圈突然斷(duàn)裂就會爆炸式地釋放能量,迅速加熱日冕氣體。”
在本次研討會上,來自世界各國的科學家將檢視兩種理論的證據,並對重要線索進(jìn)行深入分析。專家(jiā)指出,對於這一研究(jiū),太陽與(yǔ)日光(guāng)層探(tàn)測器SOHO居功甚偉,利用它,人類首次同時獲得了太(tài)陽大氣層的磁(cí)圖像和超紫外圖像,使得研究(jiū)磁場變化引起的日冕同步效應成為可能。再利用尖端的計算機模擬技術,就能夠創建可與SOHO實測結果相比較的日冕磁場三維模型。
科學家表示,了解太陽這顆距我們最近的恒星很(hěn)重要,因為它(tā)對(duì)我(wǒ)們賴以生存的地球有著巨大影(yǐng)響(xiǎng),它提供了地球生命(mìng)所(suǒ)需的光、熱和能量。但是關於太(tài)陽還存(cún)在著太多的謎。