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什麼是「針狀物」？它們是如何影響太陽內外表面溫度的？科學家們通過觀測給你答案。
你無法從地球上判斷，但太陽外層大氣溫度是它表面的幾百倍這一持久存在著的謎題，花了天文物理學家很多年的時間來研究。現在，我們可能有了答案。
科學家們此前認為，從太陽內部因受熱發出的等離子體射流，被稱作「針狀物」，是其產生熱效應的源頭。現在，最新的研究首次直接觀測到了這一過程。
新的觀測結果顯示，當太陽表面的磁場反轉和調整時，「針狀物」就形成了。磁場能量轉換成為動能和熱能，隨即產生了這些「針狀物」。這些「針狀物」穿過色球層，來到太陽大氣的最外層，也就是日冕層。
太陽針狀物的多層視圖（A multi-layered view of solar spicules.）圖源：NJIT
之前，通過細緻的計算機模擬，有關太陽磁張力產生「針狀物」的想法就曾被提出過。現在，利用大熊湖天文站（BBSO）的高解析度望遠鏡生成的圖像，天文學家們已經實際觀測到了現象的發生過程。
「來自大熊湖天文站古德望遠鏡的前所未有的高解析度觀測結果顯示，當相反極性磁場在太陽低層大氣重新匯交時，等離子體射流就以很強的能量被噴射出來，」來自紐約新澤西理工大學的太陽物理學家曹文達說道。
這些射流十分龐大，大約有200-500千米（124-331英裡）寬，而且能夠在坍塌前到達幾千千米的高度。它們的速度很快，大約有每秒一百千米（62英裡）。
與此同時，利用NASA太陽動力學觀測衛星在極紫外光譜中捕捉到的圖像，研究人員研究了能量是如何傳輸到太陽外層大氣的。
這些圖像證實了「針狀物」能夠達到大約100萬攝氏度（180萬華氏度）。這種高能量的爆發可能足以用來加熱太陽的日冕，甚至能達到科學家們從未記錄過的溫度。
這些重要數據的積累關鍵在於大熊湖天文站的高解析度圖像，它們提供的細節水平是前所未有的。所以當間探測技術提升的時候，更多研究也能隨之跟進。
「這是我們第一次找到關於『針狀物』是如何形成的直接證據。」曹科學家說。「我們已經能夠在H-α譜線中追蹤到這些動態特性的起點，在它們開始的地方測量了磁場強度，並且捕捉到了磁性元素的遷移以及驗證了它們和現有兩極磁場的相互作用。」
事實上，在研究太陽渦旋，非穩定磁球場和太陽等離子體射流的過程中，還有很長的路要走。但科學家們正在有條不紊地揭開這些問題謎底，即使他們不得不在地球上重建一個更小規模的太陽。
並且，儘管新的研究並不能全面證明是「針狀物」在加熱日冕，這要更多的研究和觀測，但和之前相比，我們對「針狀物」及其循環過程已經有了更深入的了解。
研究者們在他們發表的論文中寫道：「我們對於『針狀物』的形成、連續加熱過程以及回流過程的研究揭示出了色球層和日冕之間一個完整的質量循環過程。」
這項研究成果已經在《科學》雜誌上發表。
相關知識
太陽或日是位於太陽系中心的恆星，它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000公裡，相當於地球直徑的109倍；質量大約是2×10千克，約佔太陽系總質量的99.86%，同時也是27,173,913.04347826倍的月球質量。
作者:David Nield
FY: Illidan
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