太陽的強磁場造成日冕比日表更熱 (2004-09-13)
發(fā)布時間:2007-12-04
作者:
來源:科學
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有關太陽的最大謎題之一最近有望拆解。英國太陽天體物理學家日前正在圣安德魯斯大學主辦的國際學術研討會上對“日冕加熱難題”進行探討。科學家認為,太陽的強磁場是導致日冕比日表更熱的主要原因。
這一難題多年來一直困擾著科學家:為什么太陽的發(fā)光表面溫度約6000攝氏度,而日冕的溫度卻高達200萬攝氏度?日全食發(fā)生時,圍繞月亮的那一圈光環(huán)就是日冕。“這一難題是天體物理學的X檔案。它與人們的直覺完全相反:當離開太陽的熱表面向外,太陽的溫度反而升得更高?!毖杏憰M織者之一、中蘭開夏大學的羅伯特?沃爾什博士介紹說,“這就好比離開一團火,卻突然碰到一個熱區(qū),比那團火還要熱上幾千倍”。
使用ESA/NASA聯合衛(wèi)星、太陽與日光層探測器SOHO以及NASA的TRACE衛(wèi)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。不過這兩種理論存在一個共同點,即認為太陽的強磁場是導致這一獨特現象的背后原因。
其中一種理論稱為“波加熱”。來自圣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面‘溢出’的波,這些波將自身的能量‘傾瀉’在日冕中,好比海浪沖進沙灘一樣。這些能量可以加熱日冕中的電離氣體并使其溫度上升到難以置信的高度?!?
另一種理論則將原因歸結為太陽磁場的極端扭曲。英國盧瑟福?阿普爾頓實驗室的理查德?哈里森教授說,“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及到日冕時就會產生扭曲。如同一個橡皮帶,極度扭曲最終就會突然斷裂。而磁圈突然斷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,并對重要線索進行深入分析。專家指出,對于這一研究,太陽與日光層探測器SOHO居功甚偉,利用它,人類首次同時獲得了太陽大氣層的磁圖像和超紫外圖像,使得研究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(chuàng)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重要,因為它對我們賴以生存的地球有著巨大影響,它提供了地球生命所需的光、熱和能量。但是關于太陽還存在著太多的謎。