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太陽既然是個火球,那太陽靠什麼在太空中燃燒,燃燒的空氣又從哪來?

太陽在空中發光發熱,看起來像是在燃燒,其實不然,太陽並不是在燃燒!當然討論這個問題也沒有多大的意義,太陽是宇宙中熊熊燃燒的火球,將太陽比喻成火焰也不是不可以的。

太陽

從組織的構成上來講,火焰、核聚變和太陽大氣有深刻的相同之處。火焰本質上是一團電離氣體,在適當的條件下,可燃物發生氧化反應,氧化反應提供的能量使得氣體電離,電離氣體中激發態電子向低能級躍遷,與此同時發出了可見光,形成我們所看見的火焰。同樣的,太陽大氣也是一團電離氣體,從這個方面來講,太陽就是一團懸浮在宇宙中的超大的火焰,說太陽是在燃燒,似乎也沒有什麼不妥。

太陽的結構可以簡單地分為太陽大氣和太陽內部兩個部分,太陽的內部是不透明的,我們通常所觀測到的,都是太陽的外部。同時,太陽大氣被分為三個部分,從內到外是光球層、色球層、日冕層。太陽大氣中可以產生極為複雜的現象,如綿延數十公里,像拱門一樣的日珥,相當於數百億顆百萬噸級氫彈爆炸產生的耀斑,這樣的一些結構的確會讓人感覺太陽就是一團火焰。但是我們知道火焰的能量產生機制,來源於氧化還原反應,太空中是沒有氧氣的,那麼太陽大氣是通過什麼手段使得太陽表面產生火焰狀的結構呢?

太陽

很多的人第一反應是核聚變,的確不可否認的是,太陽核心的核聚變,是太陽能夠維持幾十億年發光發熱的最終的能量來源,但是正如我前面所說的,太陽的表面和內部是有著很大的區別的,在太陽上,核聚變只發生在太陽的核心。如此一來,中心的能量得傳遞出去才能被外界吸收啊,同樣的只有傳遞出去才能夠形成我們看見的光啊。那麼太陽中心區的能量是怎麼傳遞出去的呢?太陽中心區的能量傳遞主要依靠輻射形式。但是啊,這個傳遞並不是很容易達到,通常而言光子從太陽的核心到達太陽表面,需要經過太陽內部的輻射區和對流區,而傳遞的時間長達上百萬年。這主要是因為這趟旅程太難走了,所以從這個方面看來太陽內部發生的核聚變是無法直接影響到太陽表面的活動。

太陽

這麼說來,火焰狀結構的本質並不是核聚變,那到底是什麼呢?關於這個問題,我的知識也有限,只知道目前的主流觀點是磁重聯,因為太陽表面的磁場的環境與地球相比很不一樣,它表面的物質處於高電導率的等離子體狀態,使得磁感線能夠與其一起運動,於是這些物質會沿著磁力線排布,同時被蹦得緊緊的,越蹦越緊,就像彈簧一樣不斷儲存能量,等到了一定程度的時候,就像扭曲過度的彈簧會斷裂一樣,猛地一下子把能量又給釋放出來,這就是磁重聯。

按照現有的理論,磁重聯,是太陽表面所有高能現象的來源。

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