日冕的溫度可達(dá)200萬(wàn)度

冕的溫度很高，其數(shù)值達(dá)百萬(wàn)數(shù)量級(jí)，這并非臆想，而是以日冕發(fā)射的高能量X射線為依據(jù)的。不過(guò)，這種超高溫僅僅集中在日冕的個(gè)別原子中。那么，接下來(lái)跟隨小編一起來(lái)天文現(xiàn)象看看日冕的溫度是否可達(dá)200萬(wàn)度？

溫度

日冕的溫度非常高，可達(dá)200萬(wàn)度。令人不可思議的是，離太陽(yáng)中心最近的光球，溫度是幾千度。稍遠(yuǎn)些的色球，溫度從上萬(wàn)度到幾萬(wàn)度。而距離太陽(yáng)中心最遠(yuǎn)的日冕，溫度竟然高達(dá)上百萬(wàn)度。這一反常的現(xiàn)象意味著什么，科學(xué)家們還未找到合理的解釋。

冕的溫度很高，其數(shù)值達(dá)百萬(wàn)數(shù)量級(jí)，這并非臆想，而是以日冕發(fā)射的高能量X射線為依據(jù)的。不過(guò)，這種超高溫僅僅集中在日冕的個(gè)別原子中。而且這些原子廣泛分布于整個(gè)日冕中，其熱量總和并非高。

觀測(cè)表明，太陽(yáng)大氣的溫度具有反常的分布，即從光球的5,770K慢慢降到光球頂部（光球與色球交界處）的4,600K，然后緩慢上升到光球之上約2,000公里處的幾萬(wàn)度，再向上延伸約1,000公里形成了色球-日冕過(guò)渡層，溫度陡升至幾十萬(wàn)度，到達(dá)低日冕區(qū)已是百萬(wàn)度以上的高溫區(qū)了。究竟是什么原因造成這種反常增溫，仍是太陽(yáng)物理學(xué)中多年來(lái)未解決的最重要問(wèn)題之一。在過(guò)去數(shù)十年中對(duì)過(guò)渡層和日冕反常高溫的原因進(jìn)行了許多研究。聲波加熱機(jī)制、激波加熱機(jī)制、阿爾文波加熱機(jī)制、波與粒子的非共振湍動(dòng)加熱機(jī)制都曾被提出過(guò)，但是這方面的理論研究仍處于探索階段。

日冕高溫成因與高能粒子動(dòng)量不守恒有關(guān)

動(dòng)量守恒定律：基礎(chǔ)物理學(xué)中對(duì)于動(dòng)量守恒，有嚴(yán)格的條件要求。其前提條件是，系統(tǒng)對(duì)象必須是剛體，并且系統(tǒng)不受外力。松散的系統(tǒng)，如棉花團(tuán)之間就不適合動(dòng)量守恒原理。同樣，高能粒子在一些極端物理環(huán)境下，也不會(huì)嚴(yán)格遵循動(dòng)量守恒原理。就像棉花團(tuán)吸收動(dòng)能一樣，在強(qiáng)大引力場(chǎng)和極端高壓環(huán)境下，高能粒子內(nèi)部系統(tǒng)也會(huì)吸收額外的能量以保證其系統(tǒng)在極端環(huán)境中的穩(wěn)定。

在宇宙粒子演化中，可能會(huì)存在這種現(xiàn)象。一個(gè)在某個(gè)空間中高速游離的某種高能粒子體A，它是屬于那種能量滿載并且可能隨時(shí)溢出電子或者光子的高能粒子體，其能量的承載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出它穩(wěn)定期的狀態(tài)。但是，最后這個(gè)高能粒子體A并沒(méi)有溢出任何的能量，而是轉(zhuǎn)化成其它種類的粒子體B，而這個(gè)新的粒子B能穩(wěn)定存在于其當(dāng)下的環(huán)境中。

我們可以看到，整個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程，總體的能量是沒(méi)有變化的。而粒子A變成粒子B，最明顯的變化就是質(zhì)量變化。從粒子A的高能隨時(shí)溢射狀態(tài)，轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的粒子B。在凝聚的過(guò)程，粒子A的速度在轉(zhuǎn)變成粒子B后的速度變小。從以下動(dòng)能公式我們可以簡(jiǎn)單得到結(jié)論

（注意：粒子A、B只是概念符號(hào)，其粒子本身在過(guò)程中，可能并沒(méi)有變成其他粒子，只是在質(zhì)量或者速度上發(fā)生了變化。）

這種情況無(wú)法再用動(dòng)量守恒作為解決方法了。而這種粒子轉(zhuǎn)化，可能需要在某些特殊環(huán)境中才能實(shí)現(xiàn)。但是，正是這種粒子轉(zhuǎn)化的原理，卻可以為我們提供一個(gè)運(yùn)動(dòng)力學(xué)的研究方向。我們通常研究的宇宙空間環(huán)境是比較穩(wěn)定的。我們所有的推想假設(shè)都是在理想環(huán)境中。而這種怪異的現(xiàn)象，可能在我們對(duì)于已經(jīng)穩(wěn)定中的宇宙空間環(huán)境或者平穩(wěn)的實(shí)驗(yàn)室里無(wú)法觀察到。

從非動(dòng)量守恒的公式，我能估想到陽(yáng)日冕層的可高達(dá)100萬(wàn)高溫的可能成因。從太陽(yáng)上拋射出來(lái)的高能粒子，在離開(kāi)太陽(yáng)的一定引力和壓力有效區(qū)后，高能粒子可能有經(jīng)歷質(zhì)量變小速度變大的過(guò)程，致而該區(qū)域的粒子變的相當(dāng)活躍。

粒子的這種非衰變而產(chǎn)生的質(zhì)量變化，可能在一些高密度質(zhì)量的星體或者早期宇宙中普遍存在。而這個(gè)過(guò)程，可以用海底的氣泡形容。幾千米深的海底，冒出一個(gè)氣泡。剛開(kāi)始的時(shí)候因?yàn)楹５椎乃畨汉芨撸瑲馀莺苄　５S著氣泡往升的距離越靠近水面，海水的壓力就越小，氣泡就開(kāi)始膨脹或者溢出幾個(gè)新的泡泡，以達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。從太陽(yáng)溢出的高能粒子也是一樣的。（此猜想來(lái)自《星際之門-空間飛行器超光速原理》韓統(tǒng)義著）