太陽表面出現兩個日冕洞：覆蓋總表面6%到8%

新浪科技訊 北京時間3月23日消息，據國外媒體報導，美國宇航局發現太陽表面有兩個大“洞”。它們都是日冕洞。其中較大的一個位於南極附近，據估計覆蓋太陽總表面的6%到8%，這使它成 為科學家幾十年中發現的最大極洞之一。另一個較小的日冕洞位於北極，是個狹長區域，覆蓋約38億平方英裏，僅占太陽表面的0.16%。

美國宇航局：“日冕洞是太陽外層大氣密度和溫度較低的黑暗區域。日冕洞可能是包圍地球的太陽粒子的快速太陽風的來源之一。”這些區域的磁場向外延伸，進入太空，而不是迅速回送到太陽表面。在這張照片的非日冕洞區域中，回送到太陽表面的磁場以弧線呈現出來。

照片右下象限明亮的活躍區域是上周生太陽耀斑的同一區域。這是美國宇航局第二次發現太陽表面有個大洞。太陽2015年開始出現一個神秘事件：它的表面出現一個大洞。這個現象叫日冕洞，發生於南極附近。正如這些驚人照片顯示的那樣，整個南極出現一個黑色區域。

美國宇航局天空實驗室空間站宇航員1973和1974年拍攝的照片最早展示了日冕洞。過去很長時間以來，它們一直出現在我們的視野中，但它們的準確形狀總是不斷變化。極地日冕洞可能在5年或更長時間內依然是可見的。

日冕洞每次轉向地球時，我們都可以測量以高速流的形式從這個洞流出的粒子。這是我們研究太空天氣的另一個來源。這個高速流撞進地球磁層時，地球輻射帶的帶電粒子就會加速。美國宇航局的范-艾倫探測器任務負責研究地球磁層粒子的加速。

美國宇航局太陽動力學天文台太陽大氣成像儀(AIA)1月1日拍到這張驚人照片。它顯示，太陽南極出現一個黑色的日冕洞。日冕洞是日冕區域。這裏的磁場向外延伸，進入太空，而不是回送到太陽表面。

沿這些磁場移動的粒子可能離開太陽，而不是困在太陽表面附近。那些俘獲粒子可能升溫，發光。我們可從美國宇航局太陽動力學天文台太陽大氣成像儀拍攝的照片中看到這一情景。在日冕區域，粒子離開太陽，發出的光更暗淡。於是，日冕洞看上去是一個十分黑暗的區域。

太陽第24個周期消失時，耀斑數每天都會減少，但日冕洞為需要了解和預測的太空天氣提供另一個來源。日冕洞是太陽的典型特徵。它們出現在太陽表面的不同地方，而且更加頻繁地發生於太陽活動周期的不同時期。

這些洞對我們了解太空天氣是非常重要的，因為它們是高速太陽粒子風的來源。這裏的太陽風以快於太陽其他區域太陽風約3倍的速度噴射出去。日冕洞的形成原因還不清楚，但它們和磁場升起、遠離而未能回送到太陽表面的太陽區域有關。

這 種不斷向外流動的物質叫太陽風。通常情況下，它以每秒約250英裏(約合400公里)的速度“吹走”。但一個日冕洞出現時，太陽風的速度可能翻一倍，增加 到每秒近500英裏(約合800公里)。2014年底，美國宇航局一部最強大的太空望遠鏡首次聚焦太陽，捕捉到這張驚人照片。

美國宇航局核光譜天文望遠鏡陣列(NuSTAR) 用高能X射線拍到迄今最敏感的太陽肖像。該任務旨在觀測黑洞和太陽系遠處的其他天體。美國加利福尼亞大學聖克魯茲分校核光譜天文望遠鏡陣列科研組成員同時 又是太陽物理學家的大衛-史密斯：“核光譜天文望遠鏡陣列將讓我們有機會看到太陽各個部分的獨特面貌。這些區域從最深到最高的大氣部分等各不相同。”

太 陽科學家約7年前最早想到用核光譜天文望遠鏡陣列研究太陽。當時，這部太陽望遠鏡的設計和建造還在進行中。直到2012年，它才發射升空。史密斯聯繫了核 光譜天文望遠鏡陣列首席研究院同時又是美國帕薩迪納市加利福尼亞理工學院科學家的菲奧娜-哈利森。哈利森再三考慮，最后還是同意了用核光譜天文望遠鏡陣列 研究太陽的想法。哈利森：“一開始，我覺得整個想法太瘋狂了。”可最后，史密斯服哈利森，解釋了理論家預測的微弱的x射線閃光可能只有用核光譜天文望 遠鏡陣列才能看見的原因。

太陽很亮，以至於科學家可以用美國宇航局錢德拉X射線天文台等太空望遠鏡進行觀測。但核光譜天文望遠鏡陣列可在排除探測器受損危險的前提下安全地觀測太陽。太陽不和核光譜天文望遠鏡陣列探測到的高能X射線一樣明亮。當然，這取決於太陽大氣的溫度。

核 光譜天文望遠鏡陣列拍攝的第一張太陽照片證明這部望遠鏡可以收集太陽數據。它為科學家了解太陽黑子溫度極高而太陽黑暗區域溫度較低的原因提供重要線索。將 來的照片甚至可為科學家了解太陽風在太陽周期內慢下來的原因提供更好的數據。史密斯指出，太陽活動將在接下來幾年內減少。

由於高能視角(high-energy view)，核光譜天文望遠鏡陣列具有捕獲假設毫微耀斑的潛能。科學家，毫微耀斑是帶帶電粒子和高能輻射從太陽噴出的巨大耀斑的較小版本。毫微耀斑可用來解釋太陽外層大氣——日冕極熱的原因。科學家將這個神秘現象稱為“日冕加熱問題”。

平 均來，日冕有180萬華氏度(約合100萬攝氏度)。而太陽表面的溫度和日冕相差甚遠，只有1.08萬華氏度(約合6000攝氏度)。這就好像一束火焰 從一塊冰中噴出來。毫微耀斑可能是這種酷熱的來源。如果核光譜天文望遠鏡陣列捕獲活動中的毫微耀斑，就可幫助科學家解開這個存在數十年之久的難題。

史密斯：“核光譜天文望遠鏡陣列會對發生於太陽大氣的最微弱的X射線活動極其敏感，其中包括可能存在的毫微耀斑。”更重要的是，這個X射線天文台可以搜尋假設的暗物質粒子——軸子。在宇宙中，暗物質比普通物質豐富5倍。

盡管通過萬有引力可直接探測到暗物質，但它的組成成分目前依然未知。科學家指出解開這個謎團需要一個漫長過程，但核光譜天文望遠鏡陣列可能發現軸子。他們，軸子是暗物質的主要候選者之一。軸子在太陽中心以少量X射線的形式出現。

核光譜天文望遠鏡陣列正在繼續銀河探險，探測黑洞、超新星遺跡和太陽系外的其他極端天氣。但在將來，這部望遠鏡會探測太陽，繼而獲得觀測結果，為科學家進行研究提供重要數據。

太陽上最大的太陽黑子對準地球后，科學家警告地球可能遭到一連串破壞性太陽耀斑的撞擊。之后幾周內，這些照片浮出水面。以前被稱為“活躍區12192”的太陽黑子2014年10月開始面向地球，但沒有生任何日冕物質拋射(CMEs)。

科學家表示，日冕物質拋射是太陽系最有活力的事件，和巨大的等離子體氣泡以及從太陽表面噴射進太空的磁場有關。美國宇航局科學家霍利-吉爾伯特在一次視頻採訪中對“太空”網，活躍區12192如今再次轉向地球，可能生日冕物質拋射。

吉爾伯特表示：“盡管太陽耀斑可能更小了，但它這次更有可能生一些日冕物質拋射。根據磁場和太陽黑子的結構，我們得出一個合理結論：它非常有可能製造一些中等大小的耀斑。”

太陽黑子中的磁場可能儲存大量能量，但循環的磁場可能纏在一起，然后突然折斷，釋放出和耀斑爆炸一樣的能力。

吉爾伯特表示，太陽黑子很大，足以容納10個地球。科學家認為，它是1874年以來記錄在案的32908個活躍區中第33個最大的。這個木星大小的太陽黑子在2014年10月到11月初間發生6次噴發，然后消失兩周。

今年初，國際工作組“太陽極大期”的成員阿什利-戴爾警告，太陽“超級風暴”對地球生命構成一個災難性和持續時間長的威脅。一次足夠強大的日冕物質拋射猛擊 地球周圍磁場並將其撕開時，就會出現超級太陽風暴。這樣一個事件可能使地面和架空輸電線生巨大電流波，造成普遍停電，嚴重損害關鍵的電力組件。

正在英國布裏斯托爾大學航空航天工程系進行博士研究的戴爾表示，一場異常猛烈的太陽風暴向地球推進只是一個時間問題。他：“這樣一場風暴會嚴重破壞通信系 統和電源，同時給運輸、衛生和醫學等重要服務設施造成嚴重后果。如果沒有電，人們就很難在加油站給他們的汽車加油，無法從自動提款機取錢或進行網購。與此 同時，淡水和污水系統也會受到影響，這就意味城市地區的疫災會迅速蔓延，同時我們認為消失幾個世紀的疾病也會卷土重來。”

迄今為止記錄在案的最大超級太陽風暴出現在1859年，被稱為“卡林頓事件”。它以在1859年前發現太陽耀斑的英國天文學家理查德-卡林頓命名。這次大規 模的日冕物質拋射釋放出約1022千焦能量，這個數字相當於100顆廣島原子彈同時爆炸所生的能量。這次日冕物質拋射還以最快每秒3000公里的速度向 地球拋出1萬億千克帶電粒子。但它對人類生的影響相對溫和。

戴爾表示，這類事件不只是一個威脅，還是不可避免的。美國宇航局科學家預測，平均每隔150年，地球就經歷一次卡林頓事件級的日冕物質拋射。這意味再過5年地球就要經歷這樣一個事件。與此同時，接下來10年內發生一次日冕物質拋射的幾率高達12%。(孝文)