太阳表面温度(太阳表面为5600℃)
它是太阳系中温度最高的天体,平均表面温度5600℃,中心温度1500万℃。这是因为一直有强烈的核聚变,每秒钟释放数十亿颗核弹的能量,向外辐射,将整个太阳变成一个热球,所以太阳表面温度可以高达5600℃。然而令人不解的是,在太阳表面100多万公里以上的地理中,也就是在日冕的最外层,温度竟然上升到了100多万摄氏度。这是怎么发生的?
平时我们是不可能只用眼睛看到日冕的,但是在日全食的时候,我们可以看到它是一个围绕着太阳的光环。其实也是太阳的大气层。从天文学上讲,日冕外层温度上升的现象被称为“日冕加热问题”,但造成这种现象的原因到目前为止还没有完全弄清楚,所以被称为“问题”。一般认为传热离不开一个低温区而突然上升,这不符合热辐射传递原理。那么是什么样的机制导致了太阳中的这种现象,仍然是天体物理学中最大的未解之谜之一。
许多天文学家试图解开这个谜,因此提出了许多假设,其中有两种理论被认为是最有可能的,即波加热理论和纳米耀斑(或磁重联)理论。加热理论认为,太阳对流层中的湍流运动可以激发扭转阿尔芬波(lfven波,又称“磁流体动力波”,是磁化等离子体中沿磁场方向传播的一种特殊低频电磁波)。当激发的扭转阿尔芬波沿磁通管向上传播到达日冕时,其携带的能量可以加热日冕。
纳米耀斑理论认为,太阳大气底部的小规模耀斑爆炸会将带电粒子高速喷入日冕,从而导致日冕温度急剧上升至百万摄氏度。因为温度是用来测量粒子热运动强度的,电晕中高能带电粒子的速度接近光速,所以电晕的温度极高。
今年5月,我国国家云南天文台的研究人员指出,日冕加热与太阳大气中能量传输通道的分裂和融合有关,驱动太阳活动和爆发的能量通过太阳大气中无数通道从光球层传输到日冕。这一发现也可以为解决日冕加热问题提供证据。
然而,尽管太阳日冕中的温度极高,但外日冕中的粒子密度极低,因此没有太多的热量可以传递到那里。NASA 空刚刚宣布将于今年8月11日发射帕克太阳探测器。如果不出意外,它将在八天后开始它的太阳之旅,它的发射目的之一是解开日冕加热问题的谜团。当探测器开始工作时,它将穿过太阳大气层。工作环境最近距离太阳表面200万公里,在那里以每小时72万公里的速度运行。虽然有几十万摄氏度,但帕克太阳探测器的防热层只能承受1400摄氏度的高温。可以肯定的是,美国科学家不会犯任何设计错误,也就是说,当帕克太阳探测器在那里运行时,从面向太阳的一侧可以获得的表面温度不会超过1400摄氏度。
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