太阳打嗝：喷出神秘高温“团块”大小超地球500倍！

当太阳表面的磁感应线缠绕、扭曲并最终破裂时，大量带电粒子将被释放出来形成太阳风

在5.5小时的时间跨度内观察到太阳风中“小块”结构(黄色，箭头所示)的运动和变化过程。

太阳的日冕层总是散发出薄薄的带电粒子流。我们称这种现象为“太阳风”。它就像太阳呼吸一样，但有时，太阳会“打嗝”。

根据今年2月出版的学术期刊《地球物理研究:空间物理学》(JGR:空间物理学)上发表的一项研究，日冕每2小时就会在太阳风内部结构中出现一些温度和密度较高的部分。它们从太阳表面高速喷出，大到足以将整个地球包裹在里面，就好像太阳在“打嗝”。在正式研究中，科学家称太阳的这种“打嗝”为“周期性密度结构”，但天文学家更喜欢称之为“斑点”。只要看看它的图片，你就会知道它为什么被称为。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的天体物理学家、研究合作科学家尼科尔林·维亚尔说:“它们看起来像熔岩灯里的小团块。唯一的区别是这些团块比地球大。”

科学界已经知道这些“小块”已经存在了20多年，但是它们的起源是什么呢？它会有什么影响？科学家目前还不清楚。到目前为止，对这些内部精细结构的观察基本上是通过运行在地球周围的探测器获得的，这些探测器可以探测到这些从太阳开始的“小块”何时撞击地球磁场；然而，我们不知道在4天内从太阳到地球1.5亿公里的过程中，这些“小块”的结构发生了什么变化。

但是现在，这种情况第一次改变了。瓦尔和她的同事一路观察这些“小团块”，从太阳一出来就追踪它们的踪迹。怎么做？答案就在于40多年来尘封的数据！

这些早期观察证实了这样一个事实，即这些“小团块”刚离开太阳表面时非常热，通常大约是太阳风平均温度的两倍，并以大约90分钟的间隔出现在日冕中。瓦尔说:“即使在太空天气相当平静的一天，这种‘小肿块’仍然稳定地出现，这是太阳的基本活动。它也会影响地球。”

吞噬地球的“小肿块”

早在21世纪初，科学家们就已经知道这些“小块”的结构非常大，并对它们进行了仔细的研究。初步测量显示，这些“团块”的直径可能达到地球直径的50-500倍。然而，随着它们离太阳表面越来越远，它们的体积会迅速变得更大。此外，科学家还知道，这些“团块”密度更大，每单位体积包含的带电粒子是正常太阳风区域的两倍。

磁场数据显示，当这些巨大的“团块”经过地球时，地球磁场将被压缩，相关的通信信号将被干扰几分钟甚至几个小时。然而，这些测量也带来了一些遗留的问题，因为这些“小块”一定在从太阳到地球的四天内发生了变化，而且温度一定下降了。因此，瓦尔和他的同事想知道他们第一次离开太阳表面时是什么样子。

在这项最新研究中，科学家们重新检查了分别于1974年和1976年由美国航天局和德国航天局合作发射的太阳神1号和太阳神2号的历史数据。这两个探测器已经围绕太阳运行了近10年，最晚距离太阳表面只有4300万公里，比水星围绕太阳的轨道还要近。他们对如此远距离的太阳风温度和磁场特性进行了观察和研究。

然后，假设任何宇宙飞船都曾被这样一个“小肿块”撞击过，那么在它们的历史数据中应该会留下痕迹。特别是，研究小组知道他们只需要掌握一个显著的特征，即温度和密度的突然上升，被温度和密度较低的等离子体物质分开。结果，他们在这些40多年前的历史数据中发现了五个这样的案例！

这些数据显示，这些“小团块”大约每90分钟从太阳表面产生一次，这与几十年后从地球上观察到的情况一致。这项成就还首次提供了第一手空间观测数据，证明这些神秘的结构确实比普通的太阳风更热、密度更大。

剩余问题

至于这些“团块”从一开始是如何形成的？辩论仍在继续。然而，根据地球轨道附近记录的磁场数据，人们认为产生这些“小块”的机制应该与产生太阳风的机制相同，即当太阳表面的磁感应线缠绕、扭曲并最终突然破裂时，释放大量高温等离子体材料的过程。

“我们相信，在小得多的范围内，有一种类似的机制产生了这些神秘的块状结构，”瓦尔说。如果太阳风是一次大爆炸，那么这些小块就是小爆炸。"

美国宇航局2018年8月发射的“帕克”太阳能探测器目前距离太阳约2400万公里。很快，它发回的数据将帮助科学家确认这些理论的准确性。与40年前的“阿波罗”号探测器相比，今天的“帕克”号探测器的优势不仅在于人类社会的工程技术在过去40年左右取得了飞速的进步，而且在于它比前者离太阳更近，在最近的时间里它离太阳只有640万公里。在这样的距离，“帕克”探测器将能够直接看到鼻子下的几乎所有东西！(晨风)