原文标题：Hot explosions on the cool sun
原文来自：Max-Planck-Institut Gesellschaft Posted: 2014. 10. 17
编译：Melipal 审校：Linq
来自IRIS空间望远镜的数据表明，太阳最外层中的温度分布偶尔会变得乱七八糟的。
太阳比先前所认为的更加生机勃勃。除了太阳爆发（也就是从太阳高层大气喷发而出的巨型粒子辐射爆发）之外，其下温度较低的大气也可能成为爆发的所在。在某些区域，磁场能量积累起来，并在几分钟的时间内作为温度最高可达10万度的爆发释放而出。马普太阳系所领导的研究小组现在使用NASA的交界区成像光谱仪（IRIS）空间望远镜的数据第一次发现了这种短寿热斑的证据。
太阳是一个热得不可思议的地方。不过虽然其上所有层次的温度都高得吓人，但一些层还是比另一些更热。举例来说，太阳的可见表面——光球温度大约是5000度，这里温度相对较低。从这里向外，太阳大气的温度会首先缓慢上升，随后陡增至100万摄氏度。
相关论文的第一作者、马普太阳系所的教授、哈迪·彼得（Hardi Peter）博士说：“我们的分析表明，这一温度分布并非各处均一，且分布在时刻变动着。”彼得与国际科学小组一道，分析了IRIS空间望远镜获取的太阳活动区数据。光球中的这些区域特点是具有高强度的磁场，也是太阳表面上或多或少的暗色太阳黑子的“诞生地”。彼得描述道：“在这些区域，我们找到了面积相当于德国的一半的热区。这里温度最高可达周围的20倍。”热斑只会闪耀几分钟，然后回复常态。在爆发期间释放的能量足以为全德国提供8000年所需的电力。
这种光球大规模爆发是无法在可见光波段观测到的，不过却会在太阳射向宇宙空间的紫外辐射中留下踪迹。IRIS可以将紫外辐射分解成不同的组分，其精度较先前的太阳观测仪器更高。此外，它还提供了空前的空间分辨率。当IRIS在去年7月第一次睁开眼睛观测太阳时，它分辨出了尺度相当于区区250千米的结构，并分别检视了这些小型区域发出的辐射。
彼得说：“大大出乎我们意料的是，我们发现了活动区内边界清晰的区域，它们发出的辐射与邻近区域相差甚远。”研究者发现了太阳等离子体中某些高度电离原子射向太空的特征辐射，如三次电离的硅原子。彼得说：“光谱中这些辐射成分的存在说明，这里温度非常之高。”只有在这样的条件下，硅才能损失掉3个电子。不过这样的温度出现在太阳上的哪个层次呢？真的是在低温光球之内么？或者说是在更外层温度高得多的大气内（这样它就远远没有那么壮观了）？
IRIS提供的光谱数据非常详尽，研究者可以提取出进一步的决定性特征。举例来说，他们可以推测出辐射起源地的太阳等离子体密度信息。此外他们还推测出，辐射在向外传播的过程中遭遇了一次电离的铁粒子。这样的离子只会出现在温度较低的地方。彼得说：“总之，我们得出了一幅自洽的图景：这种不同寻常的辐射必然是起源于温度较低的光球外层。”
研究者确信，光球中的强磁场为爆发提供了必要的能量。在太阳黑子区域，磁力线呈环状从太阳表面凸起。炽热的等离子体从这里流过。当等离子体流出现短路时，就会发生爆发。
彼得说：“新的结果从根本上改变了我们对太阳外层结构的理解。这里并不存在稳定的温度分布，而是看起来在低温光球内具有动态变化的，可以将一切搅乱。”早在1917年，美国物理学家斐迪南·埃勒曼（Ferdinand Ellermann）就已经在光球中发现了温度较高的区域。不过它们与周边只存在数千度的温度差异，因此可以被视作相对较小的温度起伏。人们尚不清楚新发现的爆发与这样的现象是否相关。
马普太阳系所的科学家参与的另一项工作也发表在《科学》杂志上，它也为太阳上发生的过程描绘了新的图景。由哈佛—史密松天体物理中心领导的研究小组发现，从太阳持续流出的粒子流——太阳风并不是从太阳表面均匀流出的，而是呈局域高能喷流形式。这一工作也是基于IRIS的数据作出的。
（全文完）
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