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太陽謎團重重,三大太陽未解之謎,至今科學家無法解釋
2024/04/03

太陽

雖然生命出現在地球上,但是生命的出現和發展都和遠在1.5億公里外的太陽息息相關。無論從哪個角度上看,太陽都絕對是太陽系的主宰。隨著科學的不斷進步,我們對太陽有了全新的認識。我們知道了太陽有多大,太陽是如何誕生的,太陽的壽命等等諸多信息。但即便如此,太陽依舊是神秘而陌生的。太陽還有很多我們至今無法解開的謎團。太陽有哪些未解之謎呢?我們來聊一聊太陽的三個未解之謎。

早期暗淡太陽之謎

早期的太陽

雖然太陽遠在1.5億公里之外,但是太陽產生的能量卻推動著地球上的大氣和洋流的變化。如果沒有太陽,地球的表面將變得非常寒冷,生命不復存在。科學家發現,太陽的亮度是一直在增加的。自從太陽誕生以來,太陽的亮度大約增加了40%。大約每1億年太陽的亮度就會增加1%。

那麼問題就來了。在如今太陽的照耀下,地球的年平均溫度才只有15℃。如果我們將時光倒流回生命剛剛誕生的38億年前,那時候的太陽亮度只有現在的70%,遠不如現在明亮。這意味著,在黯淡太陽的照射下,年輕的地球接收到的熱量是非常少的。那時候的地球表面應該是非常寒冷的,以至于地球的海洋應該處于凍結的狀態。生命怎麼可能會在這麼寒冷的狀態下誕生呢?然而事實并非如此。地質記錄表明,38億年前的海洋并非處于凍結狀態。這就是所謂的「暗淡太陽悖論」。它也是至今科學家難以解決的難題。

早期的地球

關于這個問題,科學家也做了一些推測,認為早期的地球應該富含二氧化碳。由二氧化碳產生的溫室效應抵消了「早期暗淡太陽」的影響,讓地球不至于太過寒冷。

日冕層高溫之謎

日全食和日冕

當發生日全食的時候,在月球完美的擋住了太陽的那一時刻,我們便會看到一種壯麗的景象:太陽被一層乳白色的氣體包裹著。這就是日冕。日冕層是太陽大氣的最外層。它從太陽的表面向外延伸了大約800萬公里,厚度是太陽半徑的十幾倍。

日冕層有一個讓科學家至今無法解開的謎團。這就是它的高溫之謎。日冕層的平均溫度為100萬~200萬攝氏度,最熱的區域接近2000萬攝氏度。

然而太陽的光球層溫度,即太陽的表面溫度也就5500攝氏度而已。

位于太陽最外層的日冕卻溫度卻高達一兩百萬攝氏度,實屬反常,實在令人費解。

日冕

日冕層的溫度為什麼會這麼高?科學家們也嘗試著做出了各種解釋,認為這可能跟太陽的磁場有關。太陽磁力線傳播的聲波和磁流體動力波加速和加熱了日冕層粒子。但科學家又認為這些機制并不足以使日冕層能達到如此高的溫度。因而,日冕層的高溫之謎至今仍是一個懸而未決的問題。

太陽風和耀斑之謎

太陽耀斑

太陽的表面會在毫無征兆的情況下突然發生劇烈的爆炸,并向太空釋放出大量輻射。

太陽的這種活動被稱為太陽耀斑。2003年11月4日,太陽上爆發了一次耀斑。它釋放出的能量相當于4500億顆氫彈同時爆炸。這些大規模的太陽耀斑往往伴隨著大規模的日冕物質拋射。將近100億噸的超高溫等離子體被以3000公里/秒的速度拋向太空。它們只需要大約14個小時就會抵達地球。這種從太陽向外釋放的帶電粒子流就是太陽風。

太陽風暴

雖然太空時代的探測器已經幫助我們解開了許多關于太陽的奧秘,但是有關于超級耀斑是如何發生的?耀斑會在什麼時候發生?太陽風暴的起源以及粒子加速的原因等。這些謎團仍舊讓科學家感到困惑。

其實,太陽讓科學家不解的地方還有很多。你還知道哪些關于太陽的未解之謎呢?一起聊一聊吧。

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