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人类终于解开了太阳的未解之谜?什么是日冕加热问题?

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人类终于解开了太阳的未解之谜?什么是日冕加热问题?

人类终于解开了太阳的谜团了吗?哎,这些标题听起来有点标题党啊,这太阳有什么谜团呢?先问大家一个问题,大家知道太阳有多热吗?太阳的表面温度啊,是将近6000度左右啊,5772开,严谨的说啊,叫太阳的光球,闪亮的光球儿。

太阳的核心温度呢,根据人的计算啊,大概是1600万度左右,1570万开,可见太阳的这个核心温度要比表面温度呢高很多,这不奇怪啊,因为太阳的内部呢,一直是进行了清河的这个聚变反应呢,我们可以想象就是太阳的内部呢,是一直有一个清淡啊在爆炸,那它的温度呢,当然要比表面的高很多啊,奇怪在哪儿呢?在太阳的表面之外啊,还有一个区域叫做日冕,简单说呢,日冕就是太阳周围的啊,一群等离子体的光环,对于太阳来说啊,叫日冕啊,对于其他的恒星来说呢,统一就叫做辛免,如果要是在这个日全食的时候啊,我们甚至还可以肉眼可见这个日。

的景象,为什么这个日冕刚才说他是等离子体呢,因为它的温度太高了啊,这个气体呢,都被电离了,哎,就变成等离子体了,而且日冕还是强等离子体,日冕的温度在100万度以上啊,局部最高甚至可以达到一千万度左右,快要和这个核心温度差不多了,这就是太阳。

奇怪的地方就是我们可以想象,比如说这是太阳的核心,它的温度呢,最高,往外呢是光球,它的温度呢,最低再往外呢是日冕,它的温度呢,又再次高了起来,就类似于什么呢?就是像我们烤火吧,你离火越远诶,这个温度反而就越热了,或者说一个这个电暖风,你不可能把周围的物体加热到比电暖风的这个电热丝还要热,哎,所以你不觉得奇怪吗?我之前跟我一个朋友讲这件事儿的时候啊,他说这有什么奇怪的呢?啊,这蜡烛不就是这样吗?你看蜡烛的外焰的温度啊,就是比内焰的温度更高啊,乍一听好像挺对的啊,但是啊,完全不一样,蜡烛的这个外衣。

比内焰的温度高,这是因为蜡烛的本质啊,是燃烧反应,燃烧是需要氧气的,那个外面他接触的氧气呢最多啊,自然它燃烧的也就最充分,而内焰区域基本上是一个氧气的一个隔绝的区域,它氧气很少啊,那燃烧呢,也就不充分,不剧烈。

所以你仔细看啊,这个蜡烛火苗的这个中心,甚至有一个区域,他是没有火焰啊,因为那里面没有氧气,对吧,也就燃烧不起来。

而且啊蜡烛的热源呢,并不是这个火焰的中心,而是蜡烛的蜡油,对吧?但是太阳就不一样了,太阳的核心啊,是核聚变反应啊,这是太阳的能量的唯一来源呢,根据热力学第二定律,热量是不能够从低温物体啊传导到高温物体,而不引起其他变化,或者说能量总是从高温物体啊传递给低温物体,在自然状态下,这个过程是不可逆的,那么日冕啊,他如此的高温,那它的能量来源又是什么呢?太阳为什么可以把这个热量从低温的光球传递给啊高。

这个日冕呢,哎,难道太阳违反了热力学第二定律了吗?这就是长久以来啊,关于太阳的未解之谜,叫日冕加热问题,然而热力学第二定律肯定是不能够被打破的哈,所以日冕的加热过程一定是一个非热过程,也就是说它肯定不是简单的啊,把这个热量从太阳的内部传递出来,肯定还有其他机制。

为此呢,物理学家们啊,曾经提出过很多种理论,呃,比如说像波加热理论啊,什么湍流加热理论啊,磁重联理论啊等等,呃,这些理论呢,都过于高深,但是啊,他们也都有一些欠缺,你比如说这个湍流加热理论,就认为啊,说日冕的热量来源啊,实际上就是这个湍流现象引起的,但是湍流理论呢,他并不能够解释啊,就为什么气体当中呢,相轻啊,这个害啊,痒等等,他会变得很热,但是电子呢,却出奇的冷这个词,波加热理论呢,就认为说日冕的这个热量来源啊,主要就是通过磁声波和低频的叫阿尔文波,但是根据我们目前的观测,我们又看不到足够多的。

低频波来传递能量啊,就是说这种效应它确实存在,但是我观测到的这个低频波呢,远远不够用来加热日冕,直到最近新西兰的一个研究团队啊,似乎是找到了答案,他们发现这个湍流加热理论啊和磁波加热理论,他们本质上是属于同一个过程,并且呢,通过啊一种叫做螺旋式累的这个效应把他们联系在了一起,也就是说这个螺旋式的效应呢,把这两个理论联系在了一起,并且呢解决了他们各自的问题。

然后他们还通过这个计算机模拟出来这个大致的过程,得到的结果和帕克啊太阳探测器这个测量的结果呢,十分的相似。

对了,咱们顺便说一句,这个帕克啊太阳探测器在2021年成为了第一个真正飞进日冕的人造物体,那当然它的主要目的就是为了观测日冕啊,还是很厉害啊,之后我们专门来找一些聊,总之呢,这篇论文啊,就是对日冕加热问题的一个最新的一个解释了,具体是否啊能够得到科学界的认同啊,还有待时间的验证。

毕竟啊,你像之前也是有过很多理论啊,说是可以解释这个日冕加热问题的,呃,但是我个人觉得这篇文还是很有可能,呃是这个问题的终结呢,因为他是把两个热门的理论进行了统一哎,就有点儿闲论的这个味道啊。

好在啊,我们现在有帕克探测器的观测数据的支撑,应该很快就会有更多的实验验证了。

但是我们为什么要研究这个日冕加热问题呢?因为只有解释了这个问题啊,才有助于我们更加的了解太阳的运作原理,包括像太阳风啊,是如何产生的呢?啊,什么时候会产生呢?有没有什么办法可以预测呢?这显然对于地球是十分重要的,敬畏自然从来都不应该是说说而已。

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