为什么日冕的温度要高于太阳的表面？

作者：科学播报 来源：中国数字科技馆

一般来说，我们常见的例如篝火这样的热源，它的外围温度必定是随着与中心的距离越远而变得越低。然而，作为一个中心温度高达1500万摄氏度的热源，太阳却有着不太一样的现象。为什么太阳最外面的日冕温度反而要高于太阳表面的温度？

日冕主要由太阳表面飞出的等离子体构成。在月球遮挡住太阳、形成日全食的前后，我们就有机会清晰地看见这层套住太阳的、如同指环般的日冕。日冕的亮度不像太阳本身，它与满月的亮度很接近，因此人们可以裸眼观看。令人感到奇怪的地方是，在太阳表面光球层的位置，温度只有大约5500摄氏度；而再往外的日冕层，温度却突然提高到数百万摄氏度。这个现象与我们对于热源与距离所知的常识截然相反。

关于日冕的谜团有很多，但这个是最为费解的一个。科学家们认为，之所以出现这种情况，是因为受太阳深处所形成的磁场影响。与热传导不同，磁场作用过程不会受到热力学原理的限制，能量完全可以从较低温的表面到达高温的最外面。不过，具体的能量传递方式却尚未弄清：究竟是爆炸产生的高温，还是磁场波动的加热？

当日食发生的时候，对于广大天文学爱好者来说，它是一个令人激动的时刻；而对于研究太阳的科学家们，这正是观测和研究日冕的绝佳时机。首先，日食发生时日冕的形状会格外清晰、易于观察；其次，虽然单次日食的时间并不长，但是世界各地的观测点都可以提供对同一次日食的观测数据，这对于研究来说极为便利。具体来说，日食的照片与数据可以为科学家们提供关于日冕形态、各组成部分细节，以及物质活动状况的信息。

除此之外，在日食期间，科学家还会利用飞机跟踪日食，测量日冕磁场；另一方面，美国国家航空航天局也会派出探测器接近太阳，收集日冕数据。在多方研究人员的共同努力之下，相信科学家们将会对日冕磁场的作用机制有新的研究突破。如果能够解开日冕温度的谜团，就能帮助科学家们解开关于太阳与磁场的诸多疑问，最终完善整个天文学的理论大厦。