針狀體：日冕加熱機制新解

49太歲

 

　　根據美國航太總署（NASA）太陽動力觀測衛星（Solar Dynamics Observatory，SDO）和日本日出號（Hinode）衛星的觀測結果顯示：太陽大氣中稱為「針狀體（spicule）」的巨大氣體噴流，其溫度可達數百萬度。這項發現提供一個新解，解釋為何太陽日冕溫度比太陽表面還高出許多，同時還可應用在其他恆星大氣的加熱機制上。

　　太陽從內到外的大氣層分別為光球、色球和日冕。光球是一般人所謂的「太陽表面」，平均溫度約5700度，但最外層、向太空延伸的日冕，溫度卻高達100-200萬度；科學家多年來對於太陽日冕氣體如何達如此高溫狀態，提出過各種解釋，但都沒有完全獲得證實。來自日冕的太陽粒子與地球交互作用時會形成極光，當粒子流很強時，甚至會影響地球的通訊和電力系統。因此瞭解日冕的性質，是保護衛星和電力網的重要工作。

　　針狀體是1940年代就已觀測到並予以命名的，但對一直很難研究其細節。在可見光影像中，可以見到針狀體，像是噴泉一樣，穿越太陽表面的光球將向上噴入大氣高層。每根針狀體向上傳送的電漿量，高達剛離開太陽的太陽風粒子量的100倍以上。但沒有人知道這些針狀體中是否含有熱氣體，所以從沒人將針狀體和日冕加熱機制連結在一起。

　　科學家先前認為日冕的加熱工作都是在高層日冕中完成的，但洛克希德‧馬丁公司（Lockheed Martin）太陽與天文物理實驗室（Solar and Astrophysics Laboratory）Bart De Pontieu等人研究SDO和Hinode資料後的最新觀結果卻顯示：低溫氣體被針狀體從太陽表面向上傳輸到日冕中，並在向上的過程中被加熱到數十萬度，部分氣體更被加熱到數百萬度的程度。這些向上噴發進日冕的氣體，絕大部分會落回太陽表面，但少部分被加熱到百萬度的氣體並不會馬上返回太陽表面。雖然每個針狀體都只遺留一小部分高溫氣體在日冕中，但太陽表面遍佈無數的針狀體，因此總量上來看，絕對足以成為日冕溫度高達數百萬度的來源。


《 本帖最後由 49太歲 於 2011-1-15 08:59 編輯 》