在我們地球人的眼中,太陽看上去就像是一個明亮、溫暖、完美無瑕的圓盤,所以我們很容易據(jù)此認(rèn)為,太陽的表面應(yīng)該是平整且光滑的,那實際情況是否真是如此呢?我們可以先來看一張圖片。
上圖為丹尼爾·井上太陽望遠(yuǎn)鏡(DKIST)拍攝到的真實影像,從中我們可以看到密密麻麻的顆粒狀結(jié)構(gòu),這拍的是哪里呢?相信大家都已經(jīng)猜到了,沒錯,這就是太陽的表面,它就長這樣。
實際上,太陽表面的這種顆粒狀結(jié)構(gòu)被稱為“太陽米粒組織”(Solar granule),它們緊密地“擠”在了一起,密密麻麻地覆蓋了整個太陽的表面,成為了太陽的“皮膚紋理”。
早在19世紀(jì)中期,科學(xué)家們就注意到這種結(jié)構(gòu)的存在,但直到21世紀(jì)30年代,才將其正確地識別為太陽上的對流單元。
為方便理解,咱們可以用一個很簡單的生活場景來類比,想象一下你正在用火煮粥,鍋底的粥被加熱后,會咕嘟咕嘟地往上冒,到了表面后,這些熱粥會把熱量散發(fā)掉一些,然后又會沉下去,回到鍋底被重新加熱,這個過程就是對流。
太陽表面的“米?!逼鋵嵰彩切纬捎谂c之類似的過程,只不過尺度要宏大得多。在太陽的內(nèi)部,存在著一個規(guī)模巨大的對流層,由于太陽越往內(nèi),溫度就越高,因此對流層底部的物質(zhì)就會上升。
在太陽上的高溫環(huán)境中,物質(zhì)幾乎都是以等離子態(tài)的形式存在,而我們看到的每一個“米粒”,實際上都是一團(tuán)正在向上涌出的等離子體物質(zhì)。
這些物質(zhì)在太陽的“鍋底”(即對流層的底部)被“加熱”后,就會一路沖到光球?qū)?,也就是我們能看到的太陽表面,在此之后,它們會像攤開的煎餅一樣向四周鋪開,同時把一部分能量以光和熱的形式釋放出去,于是我們就看到了明亮的“米?!薄?/p>
而在這個過程中,它們自身會慢慢冷卻(溫度可下降幾百攝氏度),顏色也隨之變暗,隨后那些冷卻了的、顏色更暗的物質(zhì)會在“米?!敝g的縫隙中下沉,從而形成了我們所看到的暗色邊界。
太陽表面的這些“米粒”,其“生命周期”都是很短暫的,根據(jù)科學(xué)家的觀測,它們存在的時間通常都在8至20分鐘之間,它們在太陽表面轟轟烈烈地綻放,然后迅速凋零,而新的“米?!庇謺霈F(xiàn)并將其取代。
所以,整個太陽的表面(光球?qū)樱┚褪且粋€由無數(shù)上升熱物質(zhì)(明亮區(qū)域)和下沉冷物質(zhì)(暗邊界)構(gòu)成的動態(tài)循環(huán)系統(tǒng),每一個“米?!本褪且粋€獨(dú)立的對流單元,它們共同在太陽表面構(gòu)成了一幅永不停歇的沸騰畫面。
每時每刻,太陽表面都有數(shù)以百萬計的“米粒”存在,相對太陽本身而言,它們的尺寸無疑是非常渺小的,但對于地球上的我們來講,每一個“米粒”都是非常巨大的。
已知的觀測數(shù)據(jù)表明,這些“米粒”的直徑通常都在1000公里至2000公里之間,這是什么概念呢?這樣說吧,如果取其平均值(也就是1500公里),那每個“米粒”的面積,都與我們地球上最大的島嶼——格陵蘭島大致相當(dāng)。
太陽,實在讓人心生敬畏。你覺得呢?
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