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在太陽表面上方呈弧形的明亮彎曲的帶電等離子體結構，是由於其強大的不規則磁場而形成的，被稱為日冕環。
自從人類學會用新發明的望遠鏡觀察宇宙的那一刻起，恆星就是最受歡迎的研究對象。太陽，對於地球而言距離最近和最不可或缺的生命之源，成為了研究的首要選擇，因此我們可以儘可能準確地了解它的性質。
我們很快意識到，地面望遠鏡無法完全擺脫地球塵土飛揚的大氣層引發的遮蔽效應。這使得地基觀測讓位給了天基觀測計劃。與過濾圖像以消除大氣中的模糊相比，將望遠鏡送入太空是一個更加明智的想法。
圖解：哈勃望遠鏡
非常成功的哈勃望遠鏡（太空望遠鏡，沒有大氣障礙）為天文學和天體生物學的無數進步鋪平了道路。（照片來源：Flickr）
隨著這些新的技術進步，我們意識到太陽的結構比最初眼睛所看到的要複雜得多。太陽耀斑、太陽點、太陽風和日冕圈就是其中的一部分，但如果我們繼續在陸地上進行研究，它們就不會被觀測到。
毫無疑問，在太陽大氣中所觀察到的最有趣最神秘的現象之一就是日冕環。
什麼是日冕環？
氫原子的不斷聚變滲透到太陽的核心。這會產生氦原子並不斷釋放出巨大的能量——每秒3.86 x 1026焦耳！當這種能量加熱氣體時，它們進入物質的第四階段，即等離子體。這種等離子體可以不斷向外噴射，但非常奇怪的是，它會向內部彎曲。這些明亮的曲線環——日冕圈，以弧形出現在太陽光球層上方。表面高達5778開爾文的炙熱高溫使這些日冕環發光。
也許最有趣的事實是，這些爆發不是從一堆等離子體和能量中爆發出來（類似於伽馬射線的爆發），而是在內部循環，回到它們的源頭。
圖解：日冕環與地球
與地球大小相比，日冕環的平均大小。（圖片來源：NASA）
為什麼日冕環的形狀像…環？
正如我們的地球有一個磁場，它影響著各種生物和地質現象一樣，我們的太陽也有一個磁場，這個磁場與地球磁場具有並表現出一些類似的屬性。
太陽的磁場當然足夠強大，它對我們太陽系的空間天氣有著重要的影響。從產生地球上的空間天氣（如極光（靠近地球極地區域的在天空中的華美壯麗的光線））的太陽爆炸，到行星際磁場和電磁輻射，我們的太空飛行器在太陽系的旅行受到了極大的影響。
正如你可能知道的，磁力線起源於磁極的一端（北），結束於另一端（南），但不同於地球長度一致首尾相連的磁場，太陽的磁場是徹頭徹尾的一團混亂。這就是我們看到日冕等離子體的地方，它們呈環形排列，形成最奇怪的形狀；正是在這些地方，太陽隨機性極強的複雜磁場爆裂出來。
簡單地說，太陽的磁力線可以被看作是一條無形的路徑，緊隨其後會出現的是等離子體（就像是在交通堵塞中開車旅行，每個人都按順序盲目地跟隨前面的人）。在南北兩極之間的空間裡，這些環形物不斷地從地表噴射出來。然而，與地球不同，這些磁極並不是地理上的磁極；相反，它們更像是較小的局部磁鐵。通常情況下，這些極點是在成對的太陽黑子中被發現的。
太陽黑子
太陽黑子是太陽光球層表面較暗並且相對較冷的區域。太陽黑子的溫度約為3800開氏度，非常炙熱，但與太陽平均表面溫度（5778開氏度）相比要冷得多。只有與周圍光球層中其他較亮的區域相比，太陽黑子才顯得更暗。
圖解：太陽黑子隨機消失並重新出現在太陽表面。（圖片來源：NASA/wikimedia commons）
那麼，這些異常現象是如何在太陽表面產生的呢？
很遺憾，這仍然是個未解之謎。到目前為止，研究人員已經指出太陽磁場是其起源的原因，因為磁場和熱不能很好地共存。基本上，如果磁鐵被加熱到遠超過某一溫度，它就會失去它的磁性。誰知道……這竟然可能是太陽表面形成這些較冷區域的原因！
不過，太陽黑子也可以被看作是蘇打水瓶上的一個蓋子：搖動瓶子，就會引起一次大噴發。太陽黑子在磁場活動強烈的地區更為突出，當能量釋放時，太陽耀斑和日冕物質拋射從那些非常相同的黑子中爆發出來。
太陽黑子是如何形成日冕環的？
既然你對太陽黑子有了更多的了解，那麼現在開始就更容易了。人們通常觀察到，如同磁體的兩極一樣，太陽黑子是成對出現的，它們之間的磁力線從其中一個開始，然後塌陷到另一個的內部。
太陽黑子展示出日冕環。
圖解：觀察太陽黑子的同時，一個白熾濾光片展示出日冕環從成對太陽黑子中產生和坍塌的場景。（照片來源：Flickr）
真正值得注意的是它們的磁極性。在任何一個特定的時間點上，在同一個半球上出現的所有太陽黑子的極性都是相同的。真令人吃驚，對吧？當太陽自轉時，如果你設法觀察到一對太陽黑子的磁極性，比如說在磁極北極，那麼在該半球的每一對主要的太陽黑子（位於赤道附近的太陽黑子群中最西邊的太陽黑子，與太陽群中的其他黑子相比面積更大），被稱為主太陽黑子或領頭的太陽黑子）也會具有北極的磁性。
同時，在太陽的另一個半球，情況恰恰相反。也就是說，這裡所有主要的太陽黑子都將具有南極的磁性。順便說一句，磁力線總是從磁極北極到磁極南極，從而將日冕等離子拋射以相同的方向拖拽，這必然會形成一個環！
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.sciabc-黻黼弗縛-Dev Lunawat
University Corporation For Atmospheric Research
Sun|trek
National Solar Observatory
NASA
Vatican Observatory Foundation
Institute Of Physics
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