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《大自然寻真》
第4章 剖析太阳各种现象的本质-2
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4.8 为什么太阳风是直向着我们吹的
地球上的风一般指的都是与地面相平行的水平气流，可是我们所讲的太阳风是指从日冕顶部垂直于太阳表面往外喷射出来的高速粒子流。为什么太阳风是这样子吹，而不是沿着太阳表面吹的呢？其实并非太阳上没有平行于日面的风，只因为我们首先关心的是影响到我们地球的这种高速粒子流，所以才将它代称为风，而对那些平行于日面的风却暂且不去说它罢了。
4.9 太阳风是怎样吹出来的
太阳爆发所产生的高压高温上冲气流，从太阳表面至日冕一直上升了上千万公里。一方面由于流速大造成压强小，四周的空气会不断被吸进气流里；另一方面，在太阳自转所产生的科里奥利力的作用下，这股向中心辐合的强大上升气流并不是老老实实垂直升上去的，而是像地面的台风或龙卷风环流一样，高速旋转着翻滚向上（具体流场参见图4.9）。
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图4.9：太阳风流场示意图
这支气流在太阳深层的热核反应大“工厂”里也像太阳黑子一样，更加被打造成了全阴性或全阳性的带电粒子流，所以在高速旋转上升的过程中就变成了一股非常强大的螺旋电流，从而又产生了非常强烈而磁力线垂直于太阳表面向外直射出来的磁场。这股直射出来的磁力线的四周部分，由于太阳表面异性磁场的相互吸引作用，肯定会逐渐弯曲回到太阳表面，但中央部分就直指太空了。那个磁力线直指太空的日冕中央部分顶部区域就称为冕洞（参见图4.1），太阳风就是从这个冕洞喷发出来的。正因如此，所以太阳风中既有大量的高速带电粒子流，又有强烈的磁力线放射出来。显然，正是这种电磁场结构造就的电磁输送通道，才把带电粒子和磁力线送得那么远，一直送到海王星公转轨道半径4、5倍远以外的地方去。当然，核球喷射诞生天体时肯定都采用了这种办法，都会在喷射出天体的时候，先造就成一个强有力的电磁输送通道。所以，当核球爆发而喷射出液体时就会像海龙卷吸水上天那样，一方面将液体喷射得很远，另方面喷射出来的大量液体不会跑得太离散，而是被集中在同一个管道里喷射出来。这样一来，被喷射出来的大量液体最后就可以逐渐凝聚成了一两个或一群个体很大的星球。其实龙卷风在性质上还与其不一样，因为龙卷风大概不会有电磁场，根本就算不上什么电磁输送通道。我们地球人发射卫星和宇宙飞行器时，如果也能学会电磁输送通道的办法那该多好，肯定威力非常强大。
地球直径约一万三千公里，大气层厚度才一百公里左右，还不足地球直径的1%。然而，太阳大气层最外层的日冕，最高可达到太阳直径的十几倍。由此可以想象得到，太阳爆发所产生的力量是如何强大。相信地球的火山爆发所上冲的高度，恐怕还没有冲破那个只占不到地球直径1%的地球大气层厚度吧！但太阳爆发却不仅可以使日冕胀大到太阳直径的十几倍高度，而且在日冕的顶上又喷出了太阳风，把带电粒子和磁力线一直送到海王星公转轨道半径4、5倍远以外的地方去。由此可知，天体尺度的电磁输送通道，其威力之大是地球人所难以想象的。要知道，目前的太阳已经不是当年从银核初诞生出来时的状态，威力已经无法与当年相比。设想一下初诞生的太阳爆发时喷射出太阳风的情况，我们对核球喷射诞生出天体的合理性也就不难理解了。
显然，太阳风的爆发过程犹如大自然自己所做的，有关核球喷射而诞生天体的一种很好的小型展演。现在太阳风的速度还可达到每秒1～2千公里，它喷射出来的带电粒子可数以亿吨计。从这个天体本身天然的“牛刀小试”不难想象得到，在若干亿年前太阳初被诞生出来时还处在活力非常强盛的状态下，同样用“太阳风”的喷射方式喷射出各个行星来不就是易如反掌的事吗？
这里对太阳风的分析和认识，实际上是对核球喷射论做了一点解读。我们上面分析了太阳的几种现象，类似于简单解剖了一只麻雀。尽管太阳目前的活力已经大大不像当年初诞生之时，但它在日核中的核爆炸和爆发出来的种种表现，依然反映了它固有的个性，仅仅是强弱的程度不同而已。由此我们也可以想象到更高一个档级的银核是如何喷射出它的子天体（恒星）的，在爆发和喷射形式上，相信与太阳爆发十分相似，不过强弱的程度又更加大不相同了。
经过了对太阳这只麻雀的初步解剖，对本书前面所提出的核球喷射论，相信就再没那么抽象了。后面我们将继续解剖更多麻雀，解读核球喷射论的其它方面，以使它更进一步具体化。
4.10 黑子、耀斑、日冕、太阳风之间的相互关系
综合一下可知，先有黑子，才会有耀斑。但是，有黑子的地方不一定都有耀斑发生。有了耀斑就必定会顺着它的上部，在太阳正常大气层的顶部又戴上一顶“高帽子”──膨胀的日冕。有了日冕的膨胀，也就肯定有太阳风顺着冕洞喷发出来。由此可知，虽然有黑子的地方不一定都有耀斑发生，但是，没有黑子，就没有耀斑；没有耀斑，日冕就不会膨胀；没有日冕的膨胀，也就没有太阳风。可见它们之间的关系是何等密切。如果维持较长时间都没有耀斑的话，相信太阳“大气层”的顶部就会成为相对比较平滑的球面了。我们把这些密切相关的太阳活动现象联系起来进行比较和认识，相信就会更加深刻了。
4.11日珥是否与太阳黑子和耀斑同类
日珥，其实与黑子、耀斑、日冕、太阳风并不同类。日珥是从色球中吐出来的“火舌”。典型的日珥是拱门形状的，高度几十万公里，温度5000～8000度。前面的四种太阳活动，都是在日核附近的热核反应能量通过太阳表面爆发出来的产物，日珥却不是。这种从色球中吐出来的“火舌”，温度远比不上色球顶部几万度的温度高，仅仅接近色球底部温度5000度。可见日珥与前述四种现象并不是同类。
那么，日珥究竟是什么东西呢？像地球内部一样，太阳内部也肯定有一些可燃气体的矿藏（也可能是由某些化学反应所不断产生出来的结果），这些气体矿藏在周围压力发生变化时（如内部热核反应的压迫或可燃气体本身因状态变化使密度变小而膨胀）会自动将可燃气体喷射出太阳表面。太阳表面温度虽然相对较低，但也在几千度以上，所以，这些可燃性气体一喷射出太阳表面就立即被烧着了（这又可知太阳大气层里包含了丰富的氧气）。当然，由于初喷射出来的气流压力很大，一般情况还是要穿过500公里厚度的光球之后，到了色球的范围区间内才会明显出现火焰的，这就跟烧焊喷枪火焰的道理一样。所以，效果上就使日珥好像是从色球中吐出来，而并非直接从太阳表面喷出来的。有些矿藏储气量不大或压力不稳定，就会像挤牙膏似的，挤压一下就喷出一点，火龙也就烧一阵，打打停停，这在《宇宙与人》的电影科教片中就见到不少。另一些矿藏的储气量很大，本身的自压力也大而稳定，就会使气体连续外喷，这种日珥也就长期存在了。
可燃气体被喷出太阳表面之后虽然很快燃烧，但有些气矿喷出来的气流速度很大，物质数量也多，烧也烧不完。可是，气流里烧不完的物质，喷升到了哪里都离不开太阳引力的作用，因此，到了几十万公里高度之后上升速度减为零时，又被太阳引力牵着鼻子往回走。然而，由于太阳是自转的，太阳的低层大气又密度很大，所以，燃烧着的上升气流里的物质因受到了太阳大气阻力的作用，就会逐渐减小原来绕太阳转轴旋转的切向线速度，无法永远完全保持与太阳表面物质相同的切向速度绕太阳自转轴旋转。此外，由于气流喷出的高度实在太高了，几乎接近太阳半径那么高，于是，燃烧着的上升气流与太阳表面不同步绕转轴旋转的情况逐渐变得十分严重。所以，当气流喷升到顶点之后，想往回走却无法走回原来的路子。于是，气流只好拐个弯，沿着太阳自转的下游方向，重新走出另一条回到太阳表面的新路来，这就使日珥变成了拱门形状的“大耳朵”，而不是一条竖立的火龙。大的可燃气体矿藏气量丰富，压力又大，气体源源不断猛冲出来，跑完了整个拱门形状路程也依然燃烧不完，所以整个路程就都变成了一弯火龙，这才使地球人傻了眼，因为在地球上绝对形成不了如此奇妙的自然景观。
4.12 太阳表面的米粒结构
太阳光球面上还有很多的米粒结构，保持数目多达250万个左右。说是“米粒”，实际上每个的直径都有1、2千公里。一个“米粒”就能覆盖两三个省区。它们均匀散开，布满整个太阳表面积约40%，真是密密麻麻。每个米粒结构只约保持10分钟就消失了，另一个又冒了出来，此起彼伏，很像密集的大雨点落在平静的水面上又激起了大量气泡的情况。
太阳为什么会有这样的米粒结构呢？难道太阳上连续不断下着大暴雨吗？不是的。从本章前面所述已知，黑子、耀斑、日冕、太阳风，都是太阳内部强烈热核反应所引起的太阳表面相应出现的现象，日珥却是与热核反应没有关系的另一种太阳奇观。这里讲的米粒结构是既与热核反应有关，又是与前四种现象有较大本质差异的第三种情况。何以此说？我们在4.1已经说过，笔者认为米粒结构是从太阳内部上升出来的气团所吹出来的大泡泡。其实，米粒结构也应该是太阳内部的热核反应所生成的产物，所以，它的温度还会比太阳表面高出300度左右。如果不是热核反应，就不可能如此快速不断产生出上千公里直径的大量气团。不过，正是这个仅仅比太阳表面高出300度的数据，也就可知这些热核反应并不是发生在日核附近，而只能是主要发生在遍布于太阳辐射区内的众多的热核反应小“工厂”里。在太阳实体的广阔的辐射区内，也到处都在不停地进行着小型的，而且可能是另一种轻弱型的热核反应，它们使整个太阳就像是一锅炉火正旺的开水。想一想那些气团的大小和数量，可知所产生的总气量是何等巨大。因此，我们在4.1中说太阳“是以液体为主的液、汽混合体”，是完全符合客观事实的。但是，与日心附近的热核反应相比起来，辐射区里的这些反应还是很缓慢的，相对地说只维持着量变的性质。它们通过对气团的不停排放，不断把能量释放掉，所以没有引起什么大爆发。然而，在太阳核心里所发生的热核反应情况就不一样了，尽管那里由于温度极高和压力极大，反应的类型和强度都要更加强烈得多，但因受到深层的高压，能量未积聚到相当程度是无法泄漏出来的。一到时机成熟，就会突破高压，直冲云霄，于是才有耀斑和太阳风的爆发。所以，虽然深、浅两处都在进行热核反应，但从日核爆炸出来的那种强烈的爆发只能是间隙性的发生，而米粒结构现象却是一种连续而和缓的发泄，表现方式完全两样。
4.13 太阳的大气层为什么会那么深厚
从前面所述知道太阳大气层确实很深厚。我们了解了太阳米粒结构的实质之后，也就知道太阳为什么有如此深厚的大气层了。地球平均直径12742公里，地球大气集中在100公里以内，厚度只约占地球直径的1/127。日冕是太阳大气层的最外层，它的高度却可延伸至几倍到十几倍太阳直径，由此便可知太阳大气层确实非常深厚。如果追问起这么深厚的太阳大气层究竟应该归因于谁的话，一方面当然要归因于日心附近的热核反应所产生的大量气体不时爆发出来将日冕像吹大泡泡那样胀大，自然就是在不断给太阳大气层加气。日冕从几倍太阳直径可以被胀大到了十几倍太阳直径，可知这种加气的方法是如何厉害。另方面也不能忽视米粒结构的贡献。250万个左右的“米粒”，每个1、2千公里直径，又各自只约保持10分钟就消失了，这样此起彼伏时刻不停的轮番消长，可见其给太阳大气层加气的速度也是何等之快！如果要很具体比较两方面作用大小的话，恐怕是难分伯仲的了。
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