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大家好，我是魅力科學君，今天我們要聊的話題是：根據一項近日發表在《天體物理學雜志》上的研究，太陽表面出現巨大“裂縫”，大量珍貴物質從中洶涌而出。好的，咱們不說廢話，這就開講。 根據研究人員的介紹，最初發現這個現象的，是一個名為“太陽軌道飛行器”（Solar Orbiter）的太陽探測器，在2023年10月下旬，該探測器記錄到太陽表面發生了一次較為明顯的物質噴射事件。
在剛開始的時候，這次事件并沒有受到什么關注（畢竟在太陽表面，這樣的活動經常出現），但此次研究卻發現了它的特殊之處：在這次事件中，太陽噴出的物質含有濃度高得離譜的氦-3——其濃度竟然高達太正常水平的18萬倍左右。 簡單來講，氦-3是一種稀有的氦同位素，與常見的氦-4相比，它們的原子核中少了一個中子。對于我們人類來講，氦-3是一種非常有用的物質，其應用前景非常廣闊，特別是在可控核聚變領域，它們被稱為“完美的核聚變原料”，因為基于氦-3的核聚變不僅釋放出的能量高，還不會產生令人頭疼的中子輻射。
由于氦-3在地球上的天然儲量約等于無（估計只有500公斤左右），目前我們主要是通過人工方式來獲取少量的氦-3（例如天然氣分離、核反應堆副產物提取等），因此氦-3就成為了一種珍貴物質，大概每噸價值30億美元。 需要知道的是，作為太陽系的“老大”，太陽一直備受我們人類的關注，每時每刻，都有大量的觀測設備在觀測和記錄著太陽的“一舉一動”，其產生的觀測數據可謂是“堆積如山”，通過查詢這些數據，我們就可以知道太陽在過去特定時期的狀態。 實際上，此次研究正是采用了這種方法，研究結果表明，在那個時候，太陽表面出現了一個巨大的“裂縫”，而那些濃度高得離譜的氦-3，正是從其中洶涌而出（如下圖所示）。
研究人員指出，這個“裂縫”的本質其實是“日冕洞”，這是太陽表面的一種特殊區域，由于那里的物質比周圍區域溫度更低，因此它們看起來會很暗，看上去就像是太陽表面的“裂縫”一樣。 從理論上來講，因為這種區域中的磁力線并不像太陽表面其他區域的那樣彎曲閉合，而是敞開延伸到太空中，這樣一來，太陽風（也就是太陽不斷向外噴射出的粒子流）就能更加輕易地從這里逃逸，并且速度也會更快，所以“日冕洞”很容易發生較為明顯的物質噴射事件，
但問題在于，為什么這次事件中會噴出大量的氦-3呢？研究人員認為，這可能印證了此前的一個理論，簡而言之，該理論認為，太陽內部的“質子﹣質子鏈反應”會源源不斷地產生氦-3，其中的一少部分會向外逃逸，而氦-3獨特的“電荷質量比”，使得它們可以在太陽表面磁場較弱、湍流較小的區域富集。 與之對應的是，分析結果顯示，這次事件發生的區域，其磁場強度確實比較弱，它更接近于太陽平靜區域的磁場強度，而非活躍區域的強磁場，所以根據上述理論，這里就應該富集了大量的氦-3，在此基礎上，再加上該區域正好是一個“日冕洞”，如此一來，就釋放出了濃度遠高于正常水平的氦-3。
需要注意的是，這只能說是一種推測，實際情況是否真是如此，還有待進一步的驗證。 看到這里，相信大家會比較好奇，既然對于我們人類來講，氦-3非常珍貴，那太陽噴出的這些氦-3，會不會有一部分來自地球上，進而讓我們獲取到這種珍貴物質呢？ 很遺憾，這個問題的答案是否定的。原因就是，地球有一個強大的行星級磁場，它可以有效地抵御太陽風的侵襲，當然也會把來自太陽的氦-3“拒之門外”。
不過我們也不必對此太過沮喪，因為距離地球最近的星球——月球，它是沒有磁場的，而這也就意味著，來自太陽的氦-3可以“暢通無阻”地來到月球上。 實際上，在過去的日子里，月球上已經“堆積”大量的氦-3，根據科學家的估算，其儲量可達上百萬噸，所以未來我們真的需要大量氦-3的時候，完全可以到月球上去開采。 參考資料：Origin of the Unusual Composition of 3He-rich Solar Energetic Particles，The Astrophysical Journal, Volume 981, Number 2，DOI 10.3847/1538-4357/adb48d |
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