在我們地球人的眼中,太陽看上去就像是一個明亮、溫暖、完美無瑕的圓盤,所以我們很容易據此認為,太陽的表面應該是平整且光滑的,那實際情況是否真是如此呢?我們可以先來看一張圖片。 上圖為丹尼爾·井上太陽望遠鏡(DKIST)拍攝到的真實影像,從中我們可以看到密密麻麻的顆粒狀結構,這拍的是哪里呢?相信大家都已經猜到了,沒錯,這就是太陽的表面,它就長這樣。 實際上,太陽表面的這種顆粒狀結構被稱為“太陽米粒組織”(Solar granule),它們密密麻麻地“擠”在一起,覆蓋了整個太陽的表面,成為了太陽的“皮膚紋理”。 早在19世紀中期,科學家們就注意到這種結構的存在,但直到20世紀30年代,才將其正確地識別為太陽上的對流單元。 為方便理解,咱們可以用一個很簡單的生活場景來類比,想象一下你正在用火煮粥,鍋底的粥被加熱后,會咕嘟咕嘟地往上冒,到了表面后,這些熱粥會把熱量散發掉一些,然后又會沉下去,回到鍋底被重新加熱,這個過程就是對流。 太陽表面的“米粒”其實也是形成于與之類似的過程,只不過尺度要宏大得多。在太陽的內部,存在著一個規模巨大的對流層,由于太陽越往內,溫度就越高,因此對流層底部的物質就會上升。 在太陽上的高溫環境中,物質幾乎都是以等離子態的形式存在,而我們看到的每一個“米粒”,實際上都是一團正在向上涌出的等離子體物質。 這些物質在太陽的“鍋底”(即對流層的底部)被“加熱”后,就會一路沖到光球層,也就是我們能看到的太陽表面,在此之后,它們會像攤開的煎餅一樣向四周鋪開,同時把一部分能量以光和熱的形式釋放出去,于是我們就看到了明亮的“米粒”。 而在這個過程中,它們自身會慢慢冷卻(溫度可下降幾百攝氏度),顏色也隨之變暗,隨后那些冷卻了的、顏色更暗的物質會在“米粒”之間的縫隙中下沉,從而形成了我們所看到的暗色邊界。 太陽表面的這些“米粒”,其“生命周期”都是很短暫的,根據科學家的觀測,它們存在的時間通常都在8至20分鐘之間,它們在太陽表面轟轟烈烈地綻放,然后迅速凋零,而新的“米粒”又會出現并將其取代。 所以,整個太陽的表面(光球層)就是一個由無數上升熱物質(明亮區域)和下沉冷物質(暗邊界)構成的動態循環系統,每一個“米粒”就是一個獨立的對流單元,它們共同在太陽表面構成了一幅永不停歇的沸騰畫面。 每時每刻,太陽表面都有數以百萬計的“米粒”存在,相對太陽本身而言,它們的尺寸無疑是非常渺小的,但對于地球上的我們來講,每一個“米粒”都是非常巨大的。 已知的觀測數據表明,這些“米粒”的直徑通常都在1000公里至2000公里之間,這是什么概念呢?這樣說吧,如果取其平均值(也就是1500公里),那每個“米粒”的面積,都與我們地球上最大的島嶼——格陵蘭島大致相當。 太陽,實在讓人心生敬畏。你覺得呢? |
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