太陽大氣
太陽大氣
太陽大氣是太陽外邊的大氣層,從裡向外為光球層,色球層和日冕層。太陽大氣的溫度在光球500km之上的色球邊緣溫度最低約4500攝氏度,然後隨高度增長,在過渡區溫度迅速增長,在10000km高度的日冕區底層邊界,溫度已達到10的6次方攝氏度以上。
太陽大氣
光球的中心區域亮於邊緣,這叫做臨邊昏暗現象。
在光球上看到的暗斑叫太陽黑子。黑子的溫度比周圍光球的溫度低,大約只有4500k。黑子是強磁場區,磁場強度約0.35~0.45T。
太陽光球上除了黑子以外還有溫度比光球溫度高100k左右的光亮區域,叫光斑。光斑具有不同形式的纖維狀結構。
光球 上有一些像米粒似的氣團叫米粒組織,尺度大的叫超米粒組織,超粒組織的尺度約為30000km左右。
光球上面的大氣層為色球層。色球層比光球層厚,約為1500km,它的內半徑約696500km.色球內各種物理參數,包括密度,電離度和各種物理過程,在色球層不同高度處於存在著巨大變化。
日冕是太陽大氣的最外層,可以延伸到幾個太陽直徑,甚至更遠。它的亮度僅為光球的百萬分之一,只有在日全食時或用特製的日冕儀才能看見。
科學家最近收集到了迄今為止最有力的證據,以解釋為什麼太陽的外大氣層比其表面要熱得多。新觀測到的小規模極熱溫度只符合當前的一種理論:一種叫納耀斑的東西提供了這種神秘的極熱。納耀斑是持續出現的熱量的密集噴發,但每個噴發無法單獨被探測到。
更令人驚奇的是,新觀測到的證據僅來自美國航天局(NASA)一種最廉價的探空火箭所收集的6分鐘數據。這個名為EUNIS的探空火箭是在2013年4月23日發射的,它每隔1.3秒就會收集一組快照數據,以追蹤複雜的太陽大氣層中各種溫度的物質的特性。
據報道,在其飛行過程中,EUNIS掃描了太陽的一個預定區域,這個區域具有複雜的磁性,也就是所謂的活躍區,它也是較大規模的耀斑和日冕物質拋射的源頭。當該區域的光線進入EUNIS的攝譜儀時,儀器就把光根據不同的波長分類。光線量較大的每種波長都由一種稱為發射譜線的垂直線代表。而每條發射譜線依次也就代表太陽上不同溫度的物質。進一步的分析可以確定這種物質的密度和活動情況。
在分析了6分鐘的數據后,EUNIS研究小組找到了對應1000萬開氏度(這一溫度是納耀斑標誌)的物質的一種波長。找到這種微弱的發射靠的是EUNIS設備的解析度。攝譜儀能夠清晰無誤地辨別出代表這種極熱物質的數據。
據報道,美國航天局戈達德航天中心的太空科學家傑夫·布羅修斯說:“能夠把這種發射譜線準確地挑出來,讓我們這些光譜學工作者興奮得徹夜難眠。在活躍區的這麼一大片區域中能觀察到這種微弱的光線,的確可以說是納耀斑存在的最有力證據。”
關於納耀斑的噴射機制有著多種理論。另外有關日冕的熱量來源還有其他解釋。科學家還會繼續研究這些理論,並且隨著工具和設備的改進而收集更多的證據。不過,還沒有其他理論預測過日冕中存在這種溫度的物質,因此這是支持納耀斑理論的強有力證據。
戈達德航天中心EUNIS小組的主要研究員阿德里安·道說:“這是納耀斑存在的確鑿證據,而且這還說明,這類小型且廉價的探空火箭能帶來真正有用的科學。”