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比太阳还热的日冕

大家都知道太阳是极热的，它悬在1.4亿多千米外的空中我们仍然能感受到炎炎烈日的威力。作为辐射直接来源的太阳已有3316℃以上的高温了。

现在我们谈谈日冕，从红色的色球也就是我们俗称的太阳里喷发出同样红的火焰叫作日珥，包围外部一圈的是日冕。

日冕在日全食的时候可以直接观测到，那时太阳被月亮掩盖，日冕便是它周围明亮的、像神像顶上的圆光。看到这种美丽又神秘的现象，很多人都忍不住赞美甚至勾起极大的兴趣想致力于研究这一神秘现象。可惜，我们见它一面很难。日冕的外面部分带有天穹的蓝色，这样它就比太阳本身更白。因为日冕外围的稀薄物质是透明的，才形成这样的奇观。日冕的形状不是一成不变的，它时刻在变化中。

日冕是由小颗粒的尘埃漫射日冕的光线所形成的。这些尘埃形状似透镜，组成没有结构的云，太阳赤道附近的平面上是其最长的部分。在距离太阳稍远的地方，尘埃的密度便迅速地稀薄，这可能是由于太阳的引力使它们密集在下层。

当太阳落下以后，我们可以清楚地看到，沿着黄道有一条明亮的带子从地平线上日落之处直达到至少髙出地面90°的天空，这就是黄道光，也是日冕伸长最远的部分。按照现在流行的看法，黄道光是由集中在黄道附近又散布在整个太阳系里异常稀薄的尘埃所构成的，这些尘埃超出地球的轨道之外。

日冕

还有些观测者认为黄道光是由于太阳所发射的电子云漫射日光而成的，所以黄道光不是由F日冕而来，而是由K日冕而来的。其实这两种理论不是彼此排斥的，尘埃和电子互相合作形成日冕，也能形成黄道光。日冕光只在全食，离开日轮两三度（经纬度）远的地方才被人适当地研究过，至于黄道光，却已达到离日轮30°远的地方。

有些科学家为了研究日冕便创造了“氪”这个名词，用来代表发射日冕特殊谱线的假想元素。希望借助氦的发现历史，让氪这个元素在地球上被人发现。1941年，瑞典物理学家埃德伦（B.Edlen）解决了这个难题。德国天文学家格罗特里安（Grotrian）给了他很好的建议，格罗特里安认为日冕谱线是由于常见金属原子在“高度肢解”的情形下发出的，这个比喻有趣也很直观，易于人理解接受。原子在受了质点的碰撞之后或者吸收了光子，常会失掉它的一个电子。有时，另外一次不小心的“灾祸”可以再剥夺掉另外一个或者几个电子。就这样发出日冕谱线的原子，不断地失掉它们的电子，最多能有10～15个之多！日冕的绿色谱线是由13次电离的铁原子组成，还有一条在红色区的强谱线是来自9次电离的铁原子。这样“残废”了的原子只能存在压力相当小、温度很高的环境里，电离了的原子才不能捕获到它所失掉的电子。根据高度电离而来的日冕谱线的强度，可以证明内层日冕的温度大约是70万℃的数量级。日冕的密度低于实验室所能造成的最好的“真空”，实际上，我们可以用五个以上独立的论证说明日冕的温度约达100万℃。

这样就可以证明，太阳大气的温度从光球顶上的4500℃升到低层日冕的100万℃是完全正确的。我们曾经在色球层里找到这种温度极高的迹象。正是由于太阳大气的高温，它不像行星上的冷大气只有薄薄的一层，只有它才能达到特别远的距离。高温度也保证了日冕气体有足够的压力，即使压力很稀薄，也不会因引力而发生一丁点破坏。说白了，日冕最大的秘密便是它100万℃的高温来源。

有许多人提出假设，有人以为热量来自下面：在光球深层的湍流区域里有可能存在声波，因为声波不能在稀薄的日冕气里传播，声波在湍流区被吸收且变形为热，使气体的温度增高。这样日冕就是被光球里的“音乐”弄热起来的，天天被音乐搅腾，不热也不行啊。别的理论家可不认同声波理论，他们提出了超声波，还有人提出磁性流体动力波去解释这个现象。不管怎么假设，剑桥大学的一派物理学家并不买账，他们有另外一种看法：太阳在空间的行程里，因引力而搜集星际的尘埃，这些尘埃因为受太阳的引力增加速度，但在太阳大气里却受到阻止，这样这层大气增加了热量。在这种情况下，他们论证了日冕的高温是由星际物质的摩擦而来的。

因为不能亲自到太阳上做实验，光按照自己的思维模式推测，不能说服别人和体现科学的严谨性，所以最合理的结论并没有解决，日冕的温度依然高于太阳，日冕的存在依然是一个谜，这些对于我们来说还是一个难题。孩子们，这个难题可以留给你们去研究发现，因为科学是要一代一代传承的，有很多科学家已经为你们铺好了路。