太陽上也有巨型「海浪」,或可揭開日冕層溫度差異之謎
陽光,海浪,沙灘,這是夢想中的度假勝地。但是你知道嗎,太陽上也有巨大「海浪」!太陽上的海浪就像地球上的海浪一樣翻滾,聲勢浩大。
其實科學家們早就發現了這種奇怪的現象,這些年來也一直在找找原因。2014年,美國宇航局的 2 艘日地關聯觀察台(STEREO)太空船首次拍攝到了太陽海嘯橫掃太陽大氣的精彩畫面。
STEREO 於 2007 年 5 月 19 日拍到強大的太陽波活動,當時 STEREO 正在 4 層太陽大氣中穿行,但這些圖像和視頻後來才公布。
太陽海嘯是由太陽與日光層觀察台(SOHO)於 20 世紀 90 年代末期最初發現的。天文學家認為太陽海嘯類似於地球海洋發生的海嘯。
像這些怪異海浪一樣,太陽海嘯也是釋放能量的結果,導致產生了巨大的壓力波,並通過某種媒介來傳播。在地球上的媒介是海水,而在太陽上則是熾熱的躁動的太陽氣體。
科學家認為,開爾文—亥姆霍茲不穩定性也能解釋太陽海浪。開爾文 -亥姆霍茲不穩定性,是物理學專有名詞,兩種流體作平行相對運動,對於沿流速方向的小擾動,運動流體是不穩定的。
如果在流速方向存在一個平行於分界面的磁場,則它對沿流速方向的小擾動有致穩作用。
如果兩種流體流速差引起的失穩作用大於磁場的致穩作用,就出現磁流體力學 開爾文-亥姆霍茲不穩定性。
大海中的海浪也符合開爾文-亥姆霍茲不穩定性,當密度較高的海水和密度較小的空氣相遇併流過彼此時,微小的漣漪可以很快被放大成巨浪。
所以科學家認為,與地球海浪同理,日冕層中有很多溫度極高且帶電的等離子體,當日冕層出現拋射物時,這些拋射物中的等離子密度會不同於太陽大氣中的等離子體,此時太陽海浪就形成了。
為了證實這個假設,科學家們用計算機模型進行模擬,結果發現確實會出現翻騰的日冕巨浪。除此之外,科學家還懷疑太陽的旋轉也是形成巨浪的原因之一。
因為目前科學技術的進步,讓科學家們得以仔細觀察太陽表面的這些等離子體,它們在高解析度的鏡頭下,就像是一個個的大氣泡,每個顆粒直徑達 1,600 公里。
科學家解釋,研究太陽表面的海浪或許可以揭開日冕層溫度之謎。日冕的溫度非常高,可達 200 萬度。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,溫度從上萬度到幾萬度。而距離太陽中心最遠的日冕,溫度竟然高達百萬度。
這個問題一直讓科學家們費解。那麼這個溫度之差是不是太陽海浪導致的呢?這個問題就交給科學家們去研究吧。
推薦閱讀:
※黃金從哪來:宇宙的鍊金術 | 天問專欄
※2050年迎來太陽極小期,地球可能變得異常冷
※35萬顆恆星「DNA」被用來尋找太陽失去的兄弟姐妹
※太陽——日間的觀測