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为什么太阳的外层温度比它的表面温度高200倍？

“日冕加热问题(coronal heating problem)”困扰了科学家超过70年。日冕是太阳的最外层，直觉反应它该是最冷的，因为它最远离产生热量的强烈核反应核心。但是，事实远非如此。它不是最冷的那层，日冕大约比它下面的那层光球层(photosphere)还热上200倍。

关于此事，在过去已经有一些想法了：有人认为，微小而可产生高速电子的“纳米耀斑(nanoflares)”，可能产生这些高热温度。光发射线已显示事实是如此。Patrick Antolin博士与Joten Okamoto博士共同领导这项研究，根据他对IFLScience说，然而他们还没有被直接观测到，且证据是“不确定”。现在，来自日本，美国和欧洲科学家组成的国际研究小组已经从太阳获得到数据，并发现另一片太阳之谜的拼图。而这一切问题都指向与太阳磁场有关。

你可以参阅天体物理学杂志(Astrophysical Journal)的成果。

他们发现，日冕是因一种称为共振吸收(resonant absorption)的过程而增强的。假设经由磁场驱动的两个不同波，有某种同步模式，这时他们其中的一个会变得更强，就很像如果弹簧床上2个体操选手选定时间一起弹跳，这意味着一个人可以跳得更高。

该小组发现两种型式波型之间的共振吸收：横波transverse waves(上下运动)和扭波torsional waves(扭转运动)。有两个卫星被用来侦测它们，分别是由Hinode卫星观察横波，和IRIS卫星观测扭波。

为了建立太阳是如何将磁能转化为热能的图像，两颗卫星都来观察太阳的日珥(solar prominence)。日珥的样子是光亮的，且是从太阳表面延伸出来的卷须状，成缕的沿着太阳磁场线弯延而走。

这两颗卫星观测相同的日珥以了解它的运动，Hinode观测横波，IRIS观察扭波。令人惊讶的是，他们的数据组显示出是同步。他们还指出，日珥的温度从10000℃，(18，000°F)一路上升至100，000℃，(180，000°F)。

奇怪的是，波型并不是完全的同步化。扭波略为落后于横波。这不像是我们在地球上的体验。如果你把一支汤匙在一杯咖啡中划过，那么在汤匙的周围产生圆形波。汤匙中的横波和扭波是完全同步的。然而，在太阳日珥，扭转波的波峰在横波之后。Antolin告诉IFLScience “流动变成扰流，它能够非常有效地将波的磁能转化为热能”

正如下面的图中，横波和扭波的组合在日珥的边缘产生旋涡。这些旋转的涡流形成窝电流及大量的摩擦，从而将动能转化为热能，造成了令人难以置信的温度上升，这许多年来困扰了科学家们。

一个日珥的发展。横向和扭转运动的加入产生扰流，然后加热。日本国家天文台。

共振流原来是一个两个步骤的过程。首先，共振吸收提供了扭转运动额外启动的能量。这个沿日珥线产生共振。再来，这种共振线产生毁灭性的涡流而产生热量，从而使温度沿着线大幅攀升。

Antolin总结说：“这工作是独一无二的，因为我们第一次可以直接在当下发现日冕加热的机制。”