太陽不同區域溫度變化違反物理定律：印度科學家揭示日冕加熱新機制
Indian solar mission's new findings throw light on enduring Sun mysteries
作者: https://www.facebook.com/bbcnews | 時間: Fri, 14 Aug 2026 02:13:27 GMT | 來源: BBC
f t
科學家表示，太陽不同區域的溫度變化似乎違反了物理定律。
困擾科學家的最長久謎團之一，是太陽外層大氣（日冕）為何能比其表面高出數百萬度；並且在頻繁爆發、損失大量能量的情況下，日冕如何持續保持高溫？
印度天體物理學家表示，該國首個太空太陽觀測任務「阿迭蒂亞 -L1」的最新發現，為揭開這些謎團提供了重要線索。相關研究結果發表於近期的知名期刊《天體物理學通訊》（Astrophysical Journal Letters）。
印度天文物理研究所（IIA）的雷梅斯教授領導了該研究，他表示，太陽不同區域的溫度變化違反了物理定律。
如果穿透太陽的層狀結構，核心深處的溫度約為 1500 萬攝氏度；向外移動至表面或我們從地球可見的光球層，溫度約為 5,500 攝氏度；再遠處則是太陽最外層的日冕，溫度約 200 萬攝氏度，有時甚至高達 4,000 萬攝氏度。
雷梅斯教授表示，極端天氣事件——例如太陽耀斑和日冕物質拋射（CMEs）——發生在日冕層，期間太陽會向太空釋放大量能量。CMEs 會造成美麗的極光，同時也會透過引發能癱瘓電力網、影響天氣與通訊衛星的 Geomagnetic storms 來影響地球上的生命活動。
在正常或低活動期，太陽每天發射二到三次 CME；而在每 11 年週期一遇的最高太陽活動期，單天可能發生十次以上。
一幅插圖展示了太陽的結構——從中心到邊緣分別是核心、輻射與對流層、光球層、色球層和日冕。
科學家將此歸因於兩個因素：其一，太陽表面沸騰運動產生的波不斷生成，當其向外傳播時會將能量帶至日冕——有點像海浪帶著泡沫推向海岸。
第二個因素是太陽大氣中糾纏的磁場線 constantly 斷裂並重連接。雷梅斯教授表示，CME 發生於這些類似編織髮絲般扭曲環繞的線條破裂時，向太空噴出巨大的磁化等離子體和氣體雲團。它們通常起源於太陽黑子附近，那是在太陽上磁性特別強烈、顏色較暗且溫度較低的區域。
「但接著這些線重連接，太陽會在數小時內重新補充損失的能量，」他補充道。
在研究中，雷梅斯教授表示他們能夠量化這兩個系統分別為日冕供應了多少能量——這解釋了為何它初始就這麼熱，以及如何在持續失去能量後仍保持該溫度。他指出，研究清楚顯示，第二個系統是主要供能者。
「雖然太陽表面沸騰運動產生的波產生並傳輸能量，但其所占比例非常小——僅佔所需能量的 7%。
「其餘的 93% 則是因為太陽自我重新組構並補充損失的能量。」
為得出該計算結果，雷梅斯教授表示他們研究了發生在 2024 年 8 月 5 日的一次「非常高能」的 CME。發射由阿迭蒂亞-L1 的日冕儀 Velc（可見光發射線日冕儀）記錄。
「我們發現，CME 發生後 10 小時內，糾纏的磁場線能夠回到原處、重連接，並且重新組構了日冕的能量，」他說道。
他承認由沸騰運動產生的能量在其中發揮主要作用，但證據顯示這不足夠。「我們的研究所表明，太陽上各處斷裂與重連接的磁場線條，是供應絕大多數能量的主要來源。」
雷梅斯教授表示，這些數據為未來研究太陽大氣潛在的能量生成機制提供了「重要基準」。
他認為這有助於回答那些違反邏輯的物理基本問題。