世界不思議

原來太陽也下雨


在地球上,我們習慣於下雨和自然界中的水循環。太陽呢?很難想像,但是那裡也下雨。

太陽是一個由氫和氦組成的巨大球,不斷合成化學元素。這種合成的結果是釋放了熱能,從而加熱了地球及其所有居民。另外,太陽是電磁活動的來源,它周期性地導致整個帶電粒子河噴發。當地球在其路徑中時,這些溪流會在高緯度地區造成極光,甚至會使人造衛星失靈。

正是這種現象在一定程度上解釋了所謂的太陽雨的機理。構成太陽的元素主要以等離子體(帶電的氣體)的形式存在。通常,等離子體沿物質的磁環流動,該磁環從恆星表面升起,然後再次下降。

等離子體沿太陽升起和從太陽表面後退的軌跡類似於過山車艙的軌跡。在迴路的頂部,就像過山車的頂部一樣,等離子體溫度是最低的,因為它離太陽最遠。在這個最高點,一些等離子體冷卻並隨著降水而回落,就像地球上的雨一樣。

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太陽雨的發現是出乎意料的。馬里蘭州NASA戈達德太空飛行中心的研究負責人艾米麗·梅森(Emily Mason)在所謂的「頭盔射線」中尋找下雨的跡象,頭盔上有幾百萬公里高的尖銳磁環,在日食期間它們從表面爆炸就可以看到。像以前的一些研究一樣,數學模型表明那裡有雨。

但是,經過幾個月的研究(未取得任何明顯的結果),梅森提出了在較小的磁環中尋找雨水的想法,這些磁環由NASA的太陽動力學天文台以高精度進行了成像。儘管它們的高度僅為頭盔束高度的2%,並且由於這個原因,等離子無法冷卻到足夠低的溫度,但研究人員在這裡發現了雨。這一發現使科學家們相信,這些小結構可以幫助解決許多其他的太陽奧秘。

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事實是,日冕或「太陽高層大氣」的溫度為幾百萬攝氏度,而位於其下方的層僅幾千攝氏度。使高層大氣變暖的原因仍然是個謎。但是,鑒於雨圈的位置和結構,科學家打算特別注意該區域,以找出是否有線索。

更重要的是,美國宇航局擁有一架名為「帕克太陽探測器」的太空飛行器,該太空飛行器將在未來幾年內定期從水星軌道的頂部測量太陽表面。鑒於太陽動力學天文台和帕克所取得的成功,太陽日冕的奧秘可能會在不久的將來揭曉。

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