摘要：困扰科学家快一百年的日冕加热悖论，最近终于有了答案！太阳表面温度才5500摄氏度，可它外层的日冕温度却能飙到几百万度，这事儿跟咱们平时知道的热传导规律完全反着来，之前谁都搞不清为啥。

困扰科学家快一百年的日冕加热悖论，最近终于有了答案！太阳表面温度才5500摄氏度，可它外层的日冕温度却能飙到几百万度，这事儿跟咱们平时知道的热传导规律完全反着来，之前谁都搞不清为啥。

直到国际科学家团队用世界最强的地面太阳望远镜，第一次在日冕里直接捕捉到了扭转阿尔夫文波，这才解开了这个宇宙级谜题。

这事儿不光在太阳物理界炸了锅，对咱们生活里的卫星通信、GPS导航，甚至未来的核聚变发电都有影响。

要说这扭转阿尔夫文波，可不是最近才提出来的。

早在上世纪40年代，瑞典物理学家汉内斯・阿尔夫文就说了，宇宙里有种能在导电流体里传播的磁波。

这理论后来还帮他拿了诺贝尔物理学奖，可从理论到真的看到它，科学家们足足等了83年。

为啥等这么久？本来想觉得找个波应该不难，后来发现根本不是那回事。

之前科学家也说过观测到阿尔夫文波，但那些波都跟太阳耀斑这类剧烈活动绑在一起，尺度还特别大。

你想啊，日冕得一直保持高温，偶尔出现的大尺度波根本不够用，就像想让花一直开，只浇一次水肯定不行。

科学家真正要找的，是那种到处都有、一直活跃的小尺度扭转波，可这波的信号太弱了，日冕里的等离子体老左右晃，把它的信号全盖住了，之前的设备根本抓不到。

就拿2000年欧洲空间局的SOHO卫星来说，当时也说看到了日冕里的阿尔夫文波，可只能间接猜，连能量多少都算不准，根本没法证明它能加热日冕。

那时候科学家估计也挺无奈的，明明知道可能是这个波在起作用，可就是看不到，跟隔着雾看东西似的。

既然小尺度的扭转波这么难抓，那到底靠啥设备才搞定的？答案就是位于夏威夷哈雷阿卡拉火山顶的丹尼尔・井上太阳望远镜。

这望远镜可不一般，建在3000米高的地方，主镜就有4米宽，比之前的太阳望远镜厉害四倍。

尤其是它带的低温近红外分光偏振仪，能把日冕里等离子体的运动看得特别清楚，就像给科学家装了个“超级放大镜”。

光有好设备还不够，分析数据也得有新办法。

这次是诺森比亚大学的理查德・莫顿教授团队出手，他们搞了个多维度信号处理技术，把日冕里等离子体左右晃的“噪音”全去掉了。

然后就盯着日冕里被加热到160万摄氏度的电离铁原子看这种原子在磁场里会绕着磁力线转，转的轨迹正好能反映出扭转波的样子。

团队还靠光谱学找到了关键证据。

当等离子体朝着地球转的时候，它发出的光会变蓝；背着地球转的时候，光会变红。

这种一蓝一红的对称信号，刚好证明了扭转波在转。

他们还算出，这波的周期从几分钟到几十分钟不等，一秒能跑几百公里，更重要的是，它携带的能量刚好够维持日冕的高温。

很显然，这下终于找到给日冕“供暖”的主儿了！这成果后来还发在了《自然天文学》上，不少科学家都说，这标志着太阳物理研究进入了新日子。

本来想觉得这只是个学术突破，后来发现它对咱们实际生活的影响可不小，最直接的就是空间天气预报。

你知道吗？太阳风里有种“磁之字形”结构，美国宇航局的帕克太阳探测器早就看到了，现在才知道，这结构很可能就是日冕里的扭转阿尔夫文波变来的。

这事儿有多重要？举个例子，1989年加拿大魁北克省就因为太阳风引发的地磁暴，电力系统瘫痪了9个小时，600万人没法用电。

要是能靠扭转波的观测提前预警，就能调整电网负荷、让卫星变变轨道，减少损失。

以后咱们用GPS导航、刷卫星电视，说不定都得靠这波的研究成果保驾护航。

它还能帮咱们搞核聚变。

现在各国都在研究“人造太阳”，比如咱们国家的EAST全超导托卡马克装置，核心难题就是怎么把等离子体加热并困住。

日冕里扭转阿尔夫文波加热等离子体的办法，刚好能给人造太阳提供参考。

2023年EAST团队就试着学这个思路，把等离子体温度维持在1.2亿摄氏度达403秒，效果还不错。

如此看来，说不定以后核聚变发电能更快实现，到时候咱们用电可能就更便宜、更清洁了。

这次研究还有个有意思的点，就是国际协作。

中国的北京大学、中科院，比利时的鲁汶大学，英国的伦敦玛丽女王大学，好多国家的科学家一起做。

你想啊，这么难的问题，单靠一个国家肯定不行，全球一起发力才搞定的。

而且他们还发现，扭转波的活跃度跟太阳11年的活动周期有关，太阳活动强的时候，这波也更活跃，这对咱们制定长期的空间安全计划也有帮助。

这次捕捉到扭转阿尔夫文波，不光解决了近百年的日冕加热悖论，还为太阳物理研究开了新路子。

以后随着井上望远镜收集更多数据，科学家说不定还能搞清楚这波的三维传播规律、跟其他太阳现象的关系。

毫无疑问，这绝对是人类认识太阳的一个大里程碑，以后说不定还会有更多关于太阳的惊喜等着咱们。

来源：世间一分钟一点号