太空与信号
日冕为什么比太阳表面还热？
站远一点通常就没那么热。太阳却有一处让人意外：它外面稀薄的日冕，比我们平常看到的亮亮的表面还热得多。热量是怎么传到那里的？
带着问题出发
这份案卷，哪里还没解开？
沿磁场传播的波和许多小规模的能量释放都可能加热日冕。它们在不同地方各出了多少力？
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波动和小规模爆发各加热了多少？
还缺的线索 不同日冕区域的磁场和活动不同。需要同时测量波、能量释放与温度，计算各自贡献。
查看研究依据 ↓ -
磁场中的能量在哪一步变成热？
还缺的线索 观测到了波动或亮闪，还要追踪能量怎样传递给粒子。更近、更连续的测量能检验这一过程。
查看研究依据 ↓
沿着下面的图片和记录，看看我们已经走到了哪一步。
第一步
看看这些线索
想一想，每条线索能帮我们回答哪个问题？
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月球挡住了最亮的一层
- 观察到了什么
- 日全食时，月球挡住平常最亮的太阳圆面，外面更暗的白色光晕才显出来。
- 它能说明什么
- 照片帮我们认出日冕的位置。要知道它有多热，还要测量它发出的光或那里的粒子。
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光里藏着温度线索
- 观察到了什么
- 研究人员把日冕的光分开观察，认出了来自失去许多电子的铁粒子的光。
- 它能说明什么
- 让铁粒子失去这么多电子需要很高的温度。这些光支持日冕可以超过 100 万摄氏度，远高于太阳可见表面约 5500 摄氏度。
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探测器飞进太阳外层
- 观察到了什么
- 帕克太阳探测器在 2021 年首次穿过日冕边界，后来还传回了更靠近太阳的图像。
- 它能说明什么
- 望远镜在远处看整个日冕，探测器则可以飞到其中一小片区域，近距离观察。
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把两种测量对起来
- 观察到了什么
- 探测器上有的仪器测量飞过的带电粒子，有的测量周围电场、磁场的变化。
- 它能说明什么
- 把粒子的变化和磁场的变化放在一起看，可以追查粒子在哪里、怎样获得能量。
把线索动起来看
留意画面里变了什么，也看看哪些地方还需要更多证据。
第二步
试着做判断
一张日全食照片显示了白色光晕。只用这张普通照片，哪项判断最有依据？
点选一条，看看理由。
白色光晕比圆面暗，所以一定更冷。
再看看线索
一张照片上的亮暗还受物质多少和拍摄方式影响，不能直接拿来比温度。
圆面被挡住时，能看见它外面的日冕。
这个判断有依据
黑色圆影挡住太阳最亮的部分，白色光晕的位置就是照片直接提供的线索。
光晕的形状证明日冕只靠一种办法升温。
再看看线索
形状可以帮助研究磁场。要分辨哪些过程在加热，还得看温度和磁场等观测。
第三步
写下调查结论
- 已经知道
- 日冕是太阳的外层大气，其中一些区域的温度超过 100 万摄氏度。
- 还在研究
- 沿磁场传播的波和许多小规模的能量释放都可能加热日冕。它们在不同地方各出了多少力？
- 下一步怎么查
- 把探测器测到的粒子温度与磁场变化对上时间，再和望远镜看到的日冕活动比较。
线索从哪里来
资料核对日期 · 原文需联网