太陽上的“缺失環節”爆發能夠揭示太陽長期之謎

關於太陽爆發“缺失環節”的新研究有望揭示所有太陽爆發的機制。這一模型展示了一種隱藏的日冕物質拋射。（圖源：美國國家航空航天局（NASA）戈達德航天中心/ARMS/Joy Ng）

一場極大的太陽爆發有利於研究人員揭示其成因和未來預測方法。太陽和日球層探測器（SOHO）用於觀測明顯的太陽爆發，由NASA和歐洲空間局（ESA）共同製造。據NASA在一報告中所言，早在2016年3月，研究人員使用NASA的太陽動力學觀測臺（SDO）和SOHO找到了三類太陽爆發的特徵。這三類太陽爆發通常單獨發生，但唯獨這次同時爆發。由於本次同時發生了多種型別事件，研究人員在新研究中調查後認為，這一奇特現象可揭示各種太陽爆發的形成原因。

“這一事件就是缺失環節，藉此我們能綜合全面地觀察各種爆發型別的方方面面，” NASA戈達德航天中心的主編Emily Mason在同一報告中說，“並能充分肯定這些爆發的機制相同，只是規模不同而已。”

在太陽上存在典型的三種爆發型別：噴流（Jet）、日冕物質拋射（CME）和區域性噴發（Partial Eruption）。噴流和日冕物質拋射具有爆發性的特點，並向太空中釋放粒子和能量。前者彈出由太陽物質組成的細小粒子束，後者會產生大量物質泡，並在太陽磁場作用下噴射出來。而區域性噴發雖源自太陽表面，但不會最終噴向太空，其中的物質最終將落回太陽。

根據報告，在2016年3月爆發期間，研究人員觀測到熾熱的物質從太陽表面磁場活躍區噴射出來。這一噴射規模很大，不能被認定為噴流，但不足以大至冠以日冕物質拋射的稱號。在爆發之後不久，經過冷卻的物質在表面同一位置炸開，最終落回太陽。此事件似乎囊括三種太陽爆發的特徵，所以研究人員認為這三種爆發是基於同一機制形成的。因此，找到此事件背後的機制，就能解釋太陽爆發的根源。

這也是為什麼研究人員將此事件稱為“羅塞塔石”爆發，因為羅塞塔石是一件寫有古埃及和古希臘象形文字的手工藝品，能幫助學者們最終破譯象形文字。

在觀測完爆發之後，研究人員繼續展開對爆發以及其他類似現象的研究，並透過模擬爆發這一過程，分析背後的機制和引發原理。對地球上的人而言，這尤為重要，因為日冕物質拋射會釋放大量帶電的微粒，擾亂地球上的基礎設施網，甚至威脅宇航員和航天科技的安全。所以研究人員希望透過弄清太陽爆發背後的機制更好地作出預測並減少損失。

相關知識

太陽位於太陽系中心，是一個近乎完美的等離子體球，藉助核心的核聚變反應加熱至熾熱狀態，並以可見光、紫外線和紅外線的形式輻射出能量。對地球上的生命而言，太陽是最重要的能量來源。

地球圍繞太陽公轉的軌道是橢圓形的，每年1月離太陽最近（稱為近日點），7月最遠（稱為遠日點），平均距離是1。496億公里（天文學上稱這個距離為1天文單位）［27］。以平均距離算，光從太陽到地球大約需要經過8分19秒。太陽光中的能量透過光合作用等方式支援著地球上所有生物的生長［28］，也支配了地球的氣候和天氣。人類從史前時代就一直認為太陽對地球有巨大影響，有許多文化將太陽當成神來崇拜。

人類對太陽的正確科學認識進展得很慢，直到19世紀初期，傑出的科學家才對太陽的物質組成和能量來源有了一點認識。直至今日，人類對太陽的理解一直在不斷進展中，還有大量有關太陽活動機制方面的未解之謎等待著人們來破解。 現今，太陽自分子云誕生以來已經45億年了，太陽的核心壓力與熱度仍在增加中，而現有的燃料預計還可以燃燒至少60億年之久。

BY：Chelsea Gohd

FY：zh8000

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