地球有兩個磁極,太陽有多少個磁極?上千萬個?
我們的地球距離太陽約9300萬英里,我們有幸能處在這麼合適的距離,某種意義上來說,我們能存在於地球上完全得益於有事宜的環境。因為地球恰好存在於太陽系中合適的位置,但是我們離太陽的距離也近道足以成為它釋放能量的靶子。
你可能以為這些爆發能量是來自於太陽核心的核反應,但事實上,驅使太陽猛烈爆發的是磁力。自從地球以實體形態在旋轉以後,它的磁場就很簡單,有兩個磁極:南極和北極,這就是羅盤能在地球上探路時發揮功用的原因。
但想像一下如果不是只有2極,而是有1百萬或1千萬個磁極時會怎麼樣呢?而太陽上就是這樣。太陽所有的磁場都被引力聚集在一起,像是一張交錯的網,等離子體在其中無法均勻的旋轉。在太陽赤道上的等離子體每25個地球日旋轉一周,而在太陽兩級的等離子體旋轉一周卻需要大概35天。太陽上的這種現象被稱作「差異性旋轉」,所有的這些等離子都在不停地旋轉,這會造成磁場的磁力線發生扭曲,並纏繞,糾結在一起。
雖然磁力線看不見,但我們可以確切地知道它存在於太陽上,這是通過觀察被稱為「冕環」和「日珥」這些從太陽內層飛升外層大氣層的特殊現象而了解到的。就像一塊磁鐵會讓一堆金屬屑排列起來一樣,這些等離子體向我們完美展現了從下端支撐它們的磁場的構造,這些拱門狀的等離子體的又高又寬,足以把木星那樣大的行星從他下面穿過去。
有時磁場會將太陽大氣層中的等離子體扭曲,成為被稱為「通量繩」的宏偉螺旋體,這種磁星通量繩有點像個彈彈圈,一個螺旋結構中的磁場線會被包裹許多次,高度扭曲的磁場線攜帶了大量儲存下來的磁能,有時它甚至使自己糾結在一起,這種自我糾結能使其儲備更多的磁能,這些等離子體紅焰能持續幾個星期或幾個月,但最終儲備下來的能量會被釋放,質量會被拋入太空。
在太陽磁場最盤根錯節的地方,從下層翻滾上來的熱浪被抑制,在這裡物質溫度比周邊低1000度,結果黑斑顯現,在太陽的表面,這被稱為「黑子」。黑子之所以黑市相對於圍繞它的明亮的物質來說,如果你將一個黑子放置到太空中,它的亮度比滿月還要強10倍。
這些明顯的小斑點,你可以把它看成是太陽尚德等離子隕石坑,但它足有地球的那麼大。伽利略是第一個觀察太陽黑子的現代科學家,他使用望遠鏡把太陽的影像投射到紙上並描繪出來,他觀察到黑子在太陽表面移動,這讓他成為了第一個指出太陽在旋轉的人。
不僅太陽在旋轉,而且黑子自身也會像颶風一樣在太陽的表面旋轉,黑子旋轉時,它的磁場會極度扭曲,扭曲的磁場線意味著更大的能量,而更大的能量意味著巨大噴發的可能性。你可以把這些磁場線想像成橡皮筋,如果你扭曲它,把它扭曲到能儲存足夠多的能量,然後當你放開它時,能量就會釋放出來。如果你拿一條沒扭曲的橡皮筋,你把它放開就不會有任何反應。
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