撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜王栋
对太阳上的“针状物”的研究可能有助于解释为何太阳外层大气的温度会高于较底层大气和太阳表面。针状物从太阳色球喷发而出，对上方日冕产生加热作用。这一加热机制仍有待进一步探究。
从上世纪40年代起，太阳物理学家就被一个问题所困扰：为什么离产生热量的太阳核心很远的太阳外层大气，温度却比较底层大气和太阳表面都要高？
对此，科学家提出了多种不同的解释——从声波或者磁力波在太阳上层大气（即日冕）中耗散而释放能量，到日冕中相互缠绕的磁场线发生重联时产生的、被称为“纳耀斑”的瞬时能量爆发。现在，新一代太阳观测卫星得到的观测数据暗示，可能还存在另一种加热机制：炽热的电离气体（即等离子体）不断冲向太阳上层大气，贡献了相当可观的日冕热量。
针状物
针状物指太阳色球表面上的针状活动体。针状物可以从太阳色球一直延伸到日冕，是一种快速演化的喷流状结构，可以在日面边缘观测到。
研究人员发现，在把日冕加热到上百万开的过程中，太阳上的“针状物”可能也起了一定的作用。这是一种持续时间很短，从太阳色球（也就是较底层大气）中向上喷发的等离子体“喷泉”。“针状物”的起源，从某种程度上来说还是一个谜。这些仅仅能持续100秒的喷泉，以每秒50～100千米的速度从色球中向上喷发。该研究的第一作者巴特·德潘德约（Bart De Pontieu）打比方说，这个速度足以在几分钟内从旧金山飞到伦敦。德潘德约是位于美国加利福尼亚州帕洛阿尔托的洛克希德－马丁太阳与天体物理实验室的研究人员，他和同事的这一发现发表在《科学》杂志上。
他们研究的基础，是2010年发射的美国国家航空航天局新型“太阳动力学天文台”和2006年开始使用的日本“日出太阳卫星”的观测数据。这两个太阳观测卫星能以数秒一幅的速度拍摄高分辨率的太阳照片，这种快速观测方式对于识别和发现瞬间发生或者快速变化的现象是很有必要的。
研究人员发现，当温度高达数万开的针状物从色球升起时，会将上方日冕中的一些区域加热到100万～200万开。
新太阳卫星亮相
撰文：约翰·马特森（John Matson）
翻译：谢懿
2010年4月，一颗全新的太阳卫星正式登台亮相，公布了第一批图像和视频。美国国家航空航天局2010年2月发射的“太阳动力学天文台”，几乎能够连续不断地发回1,600万像素的太阳图像，将太阳的辐射分解到不同的波长，追踪波在太阳表面传播，测量不断变化的太阳磁场。这里显示的照片，是2010年3月30日拍摄的太阳极紫外像。假色代表了不同的气体温度：红色代表温度相对较低（大约6万度）；蓝色和绿色代表温度较高（至少100万度）。
这个天文台能够提供非常全面的信息。科学家认为，它对于太阳物理学的重要性，相当于哈勃空间望远镜对于普通天体物理学的重要性。
研究人员还不知道是什么将色球中的等离子体以如此高的速度向上抛射出去，也不清楚是什么将它们加热到了在日冕层中所能达到的极限温度。但是，针状物与日冕加热之间的联系，让我们看到了破解这桩已有70年历史的“悬案”的希望，英国伦敦大学学院的肯尼思·菲利普斯（Kenneth Phillips）评论。
美国国家航空航天局戈达德航天中心（位于马里兰州的格林贝尔特）的詹姆斯·克里姆丘克（James Klimchuk）说，虽然在太阳的一些特定区域中，针状物看起来确实是一种重要现象，但时间会告诉我们，在整个太阳的尺度上这些针状物能否按上述解释输送足够多的炽热等离子体使日冕达到超高的温度。他认为，这些新的观测结果确实“非常令人激动”，但他同时指出，自己的一些初步计算结果显示，针状物只提供了日冕中炽热等离子体中的一小部分，剩下很大一部分仍应来自于其他更常规的日冕加热机制。德潘德约对此也持谨慎态度：还不能认为日冕温度这一困扰人们许久的谜题已被彻底解决。“我认为很有必要指出，虽然我们还没有弄清楚日冕加热的问题，但我们离最终答案又近了一步，”他说，“我们最终会弄清楚，这究竟是主要加热机制还仅仅是机制之一。”
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