太阳分为光球层、色球层和日冕三层,构成太阳的主要物质是71%的氢和26%的氦。从我们的肉眼看上去他就像一个剧烈燃烧的火球。然而宇宙中并没有氧气,太阳到底是怎么烧起来的呢?
太阳是太阳系的中心天体,它占了太阳系总体质量的99%以上。它是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。太阳的寿命大约是100亿年,它目前的年龄大约为46亿岁,处于主序星阶段,未来还能持续稳定地再燃烧50多亿年。
我们都知道,维持太阳发光发热几十亿年的能量来源是太阳核心的核聚变。其日核层中心温度高达1500万度,色球层温度为4600度,光球层温度为5500度,然而让人意外的是,太阳最外层的日冕居然高达200万度。
光子从太阳核心传递到太阳表面,需要上百万年的时间,在这期间他的能量逐渐被辐射区和对流区吸收,所以光球层和色球层的温度会降低很多。
而我们今天照射的其实是10万年之前的太阳光。由此看太阳核心的核聚变活动根本无法直接影响到太阳表面,而且从太阳三层的温度我们可以分析出光球层和色球层产生不了核聚变。日冕温度虽高但由于成分稀薄,更加不可能产生足够的轻核汇聚。
那么到底是什么原因造成了太阳温度的差异,让他看起来像个“燃烧”的大火球呢?
根据科学家们的研究,造成日冕层高温的其实是磁重联。磁重联又称磁场湮灭是等离子体物理和空间物理中快速释放能量的过程,是磁能转化为粒子动能、热能和辐射能的过程,同时他也是形成太阳表面火焰燃烧形态的原因。
太阳上的磁场结构会从太阳内部上浮到太阳大气中,这些新浮现出来的小尺度磁场与太阳大气中强磁场发生反应,便会产生磁重联。磁重联会将位于低层大气的物质加速向外抛出,形成针状物。让太阳表面看起来像是被火焰包裹一样。
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