为什么太阳日冕的温度如此之高
2001年1月12日：我听说并读到，人们还不知道为什么太阳的日冕——太阳的气体环境——温度高达百万度，而其表面温度却只有六千度。今天早上，我有了一个想法。
...有一个观察事实：太阳会周期性地喷发出大规模的等离子体弧。这些弧的固定点就是太阳黑子。围绕太阳的等离子体处于“高磁雷诺数”状态。也就是说，磁场线“冻结”在等离子体中。想象一下，一个女人的头发在游泳池中，被一把梳子梳理。头发和梳子紧密相连，一个带动另一个，反之亦然。
...这些等离子体弧，是新的观察事实，它们延伸到很远的地方，然后破裂。在右边的图中，我们以示意图的形式表示了磁场线。在空间的每一点，都可以将B的值与相应的“磁压”相对应，如图所示。
...还有磁通量守恒：
...因此，磁场的强度在太阳黑子附近最大，在弧形延伸最远的点最小。这就产生了磁场梯度效应。弧形将作为带电粒子的加速器，自然地起作用。因此，气体将从太阳表面，从每个太阳黑子处起飞，并被这种磁场梯度推动，其力量远大于重力，从而上升并加速，进入磁场最弱的区域，即弧形最远的地方，那里的截面最大。因此，这些等离子体团可能会发生碰撞。结果将是磁能（用于加速两个等离子体团的）转化为热能。下图说明了这一概念。通过磁场压力梯度加速粒子，尤其是在非常长的距离上，是一个非常有效的过程。这一切都可以被数字化，更精确地建模，但我认为这种现象可以解释日冕的加热。不要忘记，热运动速度与温度的平方根成正比，从6000度到一百万度的温度变化，仅仅意味着热运动速度增加了12倍。
...在这种情况下，当等离子体团发生碰撞时（这些弧形将因此成为有趣的磁声现象，值得研究），等离子体中的压力可能变得如此之大，以至于它会脱离磁场线束的约束。因此，这些弧形会破裂，释放出其炽热的内容物。之后，会有两种情况。适度的加热将为太阳的气体环境，即日冕提供能量。太阳表面的气体被固定在那里。在六千度时，热运动速度明显低于粒子要远离太阳表面所需的速度。这就是为什么太阳表面接近球形的原因。但那些在弧形中被加速并随后在弧形破裂时释放的更快粒子则构成了“太阳的大气层”，它延伸得更远。
...更猛烈的太阳耀斑（实际上是一种高磁雷诺数的磁流体动力学不稳定性MHD的次级效应）会……产生太阳风（在太阳的情况下就是太阳风）。事实上，我们知道太阳黑子的高密度意味着地球会受到太阳释放气体的强烈轰击。
...对于非等离子体物理专家来说，这种通过磁场梯度加速可能有点难以理解。但很多人知道地球的“磁层”：
...左边是地球，其磁偶极轴是倾斜的。实际上，地球的“磁北”是一个磁南极，因为它吸引指南针的磁北极。太阳发出的带电粒子（主要是电子）被地球磁场线网络所捕获。右边的图显示了它们在高磁场区域之间的来回运动，并围绕这些力线螺旋前进。这些螺旋轨迹在某种程度上体现了等离子体如何与磁场结合。这种等离子体构成了“范艾伦辐射带”，以发现它的天体物理学家范艾伦命名，它在地球的南北极地区来回运动，粒子被磁压梯度效应像网球拍一样弹回。在等离子体物理中，这被称为“磁镜”（magnetic mirror）。左边是地球磁层的“尾部”，背对太阳。
...在正常情况下，带电粒子在非常高的高度（高于地球大气层）上掉头，大气层的边界可以设定在80公里高度。当特别强大的太阳风到达地球时，尽管受到磁场梯度的减速效应，这些粒子仍能进入高层大气，所有天文学家都知道这是极光现象的原因。因此，范艾伦辐射带似乎在某些方面与太阳耀斑对应的弧形结构非常相似。
...我认为这可能是一个值得深入研究的想法。但我有太多事情要做……。
**从2001年1月16日到2005年9月16日的查阅次数 **：11,882