太陽表面才數千度,為啥太陽大氣反而達100萬度?

2021-02-15 科學解碼

【編者按】作為常識 ,我們都知道太陽表面的溫度是 6 0 0 0K ,但在太陽表面附近的大氣層 ,也就是一層薄薄的過渡層內 ,天文物理學家稱之為日冕的區域 ,它的溫度卻可高達幾百萬度 .這個現象一直困擾著太陽物理學家們 ,他們不知道是什麼原因使過渡層的溫度會比太陽表面高出 10 0 0倍左右。

新華社華盛頓11月14日電(記者 周舟)太陽表面溫度約6000攝氏度,而日冕(太陽大氣最外層)可達上百萬攝氏度。中國科學家領導的國際科研團隊14日發表最新研究報告,為揭示日冕溫度遠高於太陽光球表面溫度這一長期未解之謎提供了一種有力解釋。

日冕加熱問題2012年被《科學》雜誌列為當代天文學八大未解之謎之一。

北京大學田暉教授課題組及其國際合作夥伴14日在美國《科學》雜誌在線發表論文。

該論文研究發現,從太陽內部上浮到太陽大氣中的一種小尺度磁場結構,接觸到磁場極性與之相反的強磁場網絡組織時,會產生「磁重聯」現象,將低層大氣中的物質加速向外拋出,形成被稱為「針狀物」的毛刺狀噴流。

「磁重聯」是等離子體中的一種物理過程,可釋放巨大能量,在太陽耀斑、日冕物質拋射等強烈的太陽爆發活動中發揮著重要作用。

研究團隊利用美國大熊湖天文臺口徑為1.6米的古德望遠鏡,對太陽寧靜區(太陽黑子及其周圍譜斑以外的區域)進行觀測,獲得了光球深處磁場演化的高質量數據。觀測結果為「磁重聯」驅動針狀物提供了迄今為止最強有力的支持。

研究還發現,太陽表面和日冕之間的針狀物呈現出細長的暗結構,針狀物像噴泉一樣從太陽表面噴射到日冕中,它們在太陽大氣的物質和能量傳輸過程中可能起到了關鍵作用。

研究人員表示,針狀物被加熱到日冕溫度是一種普遍現象。不過,它們向外傳輸過程中的加熱機制還不清楚,仍有待進一步研究。

相關焦點

  • 太陽表面溫度才6000度左右,為什麼日冕層溫度會高達200萬度?
    日冕層位於太陽的最外層,溫度可以達到100萬℃,但那只是少許帶電粒子輻射的能量,整體上太陽外表面輻射能量卻並沒有那麼強烈,使溫度在6000℃左右
  • 如果說太陽表面可以登陸呢?太陽真的那麼熱麼?
    另外像水星,水星是離太陽最近的星球,它在太陽旁轉了幾十億年,太陽那麼熱的球體,水星應該早就烤化了。但是水星表面溫度最高的地方也才430度,它兩極的溫度永遠都是零下170度。其實不管太陽熱不熱,我們地球上的熱其實不來自於太陽的熱,地球與太陽之間隔著宇宙,所謂的宇宙空間就是真空。
  • 太陽大氣為何比太陽還熱
    地球的大氣比地表要冷,但太陽的情況正好與地球相反,最外層的日冕溫度最高。如今,科學家對這個謎團有了新的解釋。按道理說,距離太陽核心區域的部分,應該最熱,越遠應該越冷,但令人不可思議的是,離太陽中心最近的光球,溫度是幾千度,稍遠些的色球,溫度竟然從上萬度上升到了幾萬度,而距離太陽中心最遠的日冕,溫度竟然高達百萬度!為什麼遠離核心區域——太陽的能量中心時,太陽大氣層的溫度卻在上升呢?其實,長久以來,這一直是天文學領域裡的一個重要謎題。
  • 太陽大氣比太陽表面溫度高數百萬度?謎題解開了
    為什麼太陽大氣比太陽表面溫度高數百萬度?這一謎題由來已久。地球軌道界面區域成像光譜儀(IRIS)和大氣成像組件(AIA)拍攝的圖像表明,太陽上低位的磁環已被加熱到數百萬開氏度。在《自然·天文學》雜誌近日刊發的一篇論文中,美國萊斯大學、科羅拉多大學博爾德分校和美國航天航空局(NASA)馬歇爾太空飛行中心的研究人員稱,太陽風中發現的新現象或許能幫助科學家們解謎。
  • 為何太陽大氣溫度比表面溫度高?
    據《每日科技》網站報導,隸屬於美國宇航局NASA的「極端紫外一般入射光譜儀」(Extreme Ultraviolet Normal Incidence Spectrograph,簡稱EUNIS)項目的科學家們最近發現,他們掌握了一些可以用於解釋太陽外部大氣層為何比內部表面溫度高得多的證據。
  • 答:太陽大氣有沒有分層?
    其實,我們對太陽的直接觀測其實基本都是對太陽大氣的觀測。作為一個氣態星球,太陽其實分為內外的結構,內部產生的巨大能量對流傳遞到外層後,從名為「光球層」的部分開始發出太陽光,在這以下我們是看不見的,定義為太陽的內部,而外邊則是太陽大氣。
  • 太陽表面大約6000度,地球都被「烤」熱,為何太空卻是絕對零度?
    3000億個大氣壓,溫度可達1500萬度,即便是距離內核部分約52萬多公裡的太陽表層,溫度也接近6000度,可以說太陽是一個巨大的「火球」。並且實際上,地球上的絕大部分能量來自於太陽輻射,地球表面的平均溫度基本上維持在15度左右,這也是地球能夠演化出生命的重要原因,而這種太陽輻射就是由太陽內核所發生的核聚變所產生的。
  • 照耀我們的太陽溫度有多高,層次結構是怎樣的?
    這樣在太陽核心區就一直保持著1500萬度的溫度,巨大的核聚變輻射壓與恆星質量引力壓保持了一個平衡,這個平衡一直保持100億年,這就是太陽的主序星階段。核聚變反應區上面是輻射區。這裡的溫度底層可達200萬度~300萬度,頂層光球層下面只有約6000度。對流層上面是光球層,是我們看到的太陽表面了。這一層把太陽內部和外部隔離開來。
  • 照耀我們的太陽到底是一個什麼樣的層次結構和溫度?
    這樣太陽就每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,其中有約佔0.7%計420萬噸的物質轉化為能量,以電磁輻射的形式釋放到太空中。這樣在太陽核心區就一直保持著1500萬度的溫度,巨大的核聚變輻射壓與恆星質量引力壓保持了一個平衡,這個平衡一直保持100億年,這就是太陽的主序星階段。
  • 太陽表面溫度高達5770K,地球都曬熱了,為啥太空卻那麼冷?
    大家都知道,我們地球上每天的熱度都是在太陽上傳過來的,太陽作為一個巨大的恆星,其表面上的溫度更是達到了一個驚人的高度,足足有5770K!,當然,太陽距離我們地球也有著1.5億公裡之遠,但是卻能夠讓遠在天邊的我們感受到熱量,這無疑是神奇的事情。
  • 核聚變至少要一億度,太陽核心只有1500萬度,為什麼還能核聚變?
    全世界窮盡一切努力正在建設商業核聚變實驗堆ITER,它的目標是遠超一億度以上的高溫,並且保持超過500秒以上的時間,以讓參與聚變的氚氘達到聚變條件,原子核在超高溫下突破庫侖障壁,聚合在一起形成氦四,同時釋放出巨大的能量!
  • 人類有史以來,最近距離拍攝的照片顯示,太陽表面遍布微小的耀斑
    Tiny mysterious flares are shown by nearest pictures of sun surface人類有史以來,最近距離拍攝的太陽照片顯示,太陽表面遍布微小的耀斑,叫做「篝火」(campfires)。
  • 太陽的溫度近六千度,地球都被「烤」熱,為何太空卻是絕對0度?
    地球上的溫度超過38度就會相當難受。所以,即便是距離內核約52萬多千米太陽的表層溫度也有近6000攝氏度,太陽可以稱得上是一個巨大的「火球」,自己的表面一直在熊熊的燃燒著!其實,地球表面絕大部分光能是來自於太陽的輻射,而且地球上平均溫度基本上都在15度左右,這就是地球上能產生生命體的最重要的原因之一,然而,太陽的輻射是太陽上核聚變產生的能量。
  • 比太陽還熱!NASA發現一顆「地獄」行星,表面溫度高達6800度
    美國國家航空航天局近日發現了一顆「地獄」行星,其「平均溫度比太陽表面還高」,達到了1.2萬華氏度(6800攝氏度)。它也是2017年年中已知的最熱的系外行星,表面溫度為幾千開爾文。 美國宇航局在一篇博客中寫道:「克卜勒-70b (KOI-55)很可能是另一個地獄圈,平均溫度比太陽表面還熱,它曾經有木星那麼大,直到它在這顆已經死亡的恆星內部待了一段時間。
  • 4245.太陽表面可能是太陽溫度最高區間
    2019.6.21通過《元素周期表》不同元素熔點的分析,我們可以發現熔點最高的元素是大氣層元素「碳」,熔點高達攝氏3727度。熔點高未必形成區間的溫度也高,但是必定存在內在聯繫,在沒有相關數據的情況下不妨作此設定。
  • 眾星之母:太陽的風採,你了解太陽嗎?知道它的組成結構麼?
    溫度:表面溫度約6000度,中心溫度約1600萬度。組成:氫:73.46%,氦:24.85%,氧:0.7%, 碳: 0.29%,其他:0.63%。太陽與地球、月球的最大區別在於它是發光的巨大的氣體恆星。
  • 太陽表面接近6000度,地球都曬熱了,為何太空溫度是絕對零度
    太陽是太陽系絕對的主宰,它的質量佔據太陽系總質量99.86%以上。太陽的核聚變反應使得太陽的溫度極高,太陽的表面溫度高達6000度,內核溫度高達1500萬度。地球能量的主要來源就是太陽輻射,這就是依靠太陽的核聚變反應所產生的
  • 日冕加熱與太陽低層大氣磁活動密切相關|Science述評
    根據熱力學第二定律,離太陽核心越遠溫度應該越低。確實,太陽的溫度從核心區域的約1500萬度下降到表面(光球)的5700度左右。然而,從光球往外,太陽大氣的溫度卻反常升高。在最外層的日冕裡,溫度高達百萬度左右。這一高溫導致日冕氣體向外膨脹,形成連續向外發射的、超聲速的、磁化的帶電粒子流——太陽風,充滿了太陽系中各大行星之間的區域。
  • 太陽表面溫度26℃?特別適合人類居住!
    太陽光譜示意圖(圖片來源於網絡)科學家測得太陽的日冕(太陽最外層的大氣)有100-200萬℃,能產生如此高溫,除了通過核反應,其他任何化學反應都不可能達到這個程度,並且得持續反應幾十億年要讓核聚變理論合理,科學家就推測,太陽的中心溫度得有1500萬℃,才能足以引起核聚變。如果在中心進行核聚變,中心的溫度應該是最高的,而越往外溫度應該越低。上文也提到,科學家測得的太陽外層大氣(日冕)溫度是100萬℃。那麼太陽的這種溫度設定就不符合核聚變理論了。
  • 為什麼太陽表面的溫度僅6000k,而更外層的大氣溫度卻高達100萬k
    太陽一直是人類最嚮往也最崇拜的一顆行星,因為沒有太陽,地球就失去了能源的供給,失去了生命的基礎。這顆大火球有很多神奇的現象,它的表面溫度只有6000K,但是它的大氣層溫度可以達到恐怖的100萬K!太陽的中心距離我們的地球約為149597870千米,這個距離即使是光也要飛行8分鐘之久,在天文上把這個長度確定為1AU,即一個天文單位。