太陽日冕層溫度高達數百萬度,卻會凍死人
在希臘神話中,發明家代達羅斯為國王米諾斯建造了一座複雜精巧的迷宮,用來關押國王牛頭人身的兒子,為了不讓迷宮的秘密泄露,國王把代達羅斯和他兒子伊卡洛斯一起關進了迷宮的塔樓上。這個小小的困境當然難不住能工巧匠代達羅斯,他用羽毛和蠟製造了兩對翅膀,和兒子一起穿上飛向了空中。沒想到伊卡洛斯飛得太嗨,離太陽越來越近,翅膀上的蠟被太陽烤化,掉進海里淹死了。
當然這只是一個神話,如果蠟做的翅膀真能飛翔,要飛到離太陽多近才會熔化呢?
太陽無疑是個奇怪的東西,它的核心溫度高達1360萬度,表面可見的光球卻只有5500度,而最外面數百萬公里的日冕層,溫度卻陡然上升到平均100萬到200萬度,最高的區域達800到2000萬度。數十年來,科學家們一直試圖找到日冕溫度奇高的原因,先後提出了聲波加熱、激波加熱、阿爾文波加熱、波與粒子的非共振湍動加熱以及磁重聯加熱等機制,卻始終難以形成定論。(徐德文作品,請勿抄襲)NASA為此將在2018年發射「太陽探測器+」,深入到距太陽核心600萬公里的日冕中,尋找這一未解之謎的終極答案。
你可能會說,天哪,幾百萬度的高溫區域,人類製造的什麼東西能夠經受這樣的高溫呢?其實你多慮了,地球上空80到800公里的電離層,其溫度就高達上千度,最高2000多度,我們的衛星和空間站還不是在裡面悠哉游哉?
原來日冕層的粒子密度約為10^15顆/立方米,看起來很大,實際只有2×10^-12千克/立方米,比保溫瓶的真空還要空曠,粒子之間幾乎沒有相撞的機會,雖然每個粒子動能都很高,彼此之間卻沒有熱量傳遞,不可能把物體加熱到很高的溫度。事實上,如果有一個大的防護板為你擋住陽光,哪怕你逼近到離太陽600萬公里的地方,也會馬上被凍成冰棍。而沒有防護板呢,你早就被太陽輻射出來的熱量燒為灰燼了。殺死你的,不是日冕層的高溫,而是太陽輻射的能量。NASA的「太陽探測器+」就是在前面設計了一塊11.4厘米厚的碳複合材料隔熱板,可以經受1370度的溫度,保護探測器的元器件不受高溫的影響。
回到不幸的伊卡洛斯的翅膀上,估計他至少已飛到了水星的軌道上,翅膀才會被太陽烤化,真是個勇敢而魯莽的悲壯小孩。
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