太陽表面存在一種叫做“針狀體”的現象。這些“針”始于我們所看到的太陽表面，指向五到十公裡的高空。它們攜帶着來自太陽的聲音，轉瞬即逝。實際上，太陽是一個氣體星球，它的密度從内到外逐漸降低，并不存在一個清晰的表面。那麼我們為什麼會看到太陽的“表面”呢？當我們觀察太陽的時候，光深（物質層的不透明性的量度）變為1的地方就是我們肉眼可見的邊界，我們稱之為光球，盡管它并不是一個真正意義上的表面。我們将光球外面成為太陽大氣層，針狀體将物質從太陽的可視表面傳輸到大氣層最終到日冕中。針狀體的溫度約為5800-6000度，而日冕的溫度可高達一百萬度。就相當于廚房裡的爐竈突然關閉，上方的空氣會出現燃爆一樣。

針狀體的出現伴随着能量傳輸，雖然這種能量傳輸不可見，但它可以被測量。實際上，大約有10萬個針狀體，每個都通過直徑約為500千米的通道（受磁力影響）源源不斷地将物質傳輸到色球層。在這我們需要讨論一下太陽上的天氣和物質傳輸。這種物質傳輸是快速的，以5分鐘為周期，且無數個針狀體可以同時出現。日冕的超高溫度就和這種從光球層到色球層的物質傳輸密切相關。如果我們能夠飛行到太陽附近，我們将清楚地看到這些針狀體，并觀察到物質是如何上升、下降或以每小時8萬公裡的超高速度運動。運動速度為每小時8萬公裡，周期為5分鐘，這些數字和日冕溫度有什麼關系?

我們知道太陽會發出聲音，如果我們離它足夠近會聽到山崩地裂和電閃雷鳴。我們之所以能聽到聲音，是因為聲波足夠強大。然而，太陽上的氣體極為稀薄，導緻聲波震動微弱，我們并不能聽到它們的聲音。太陽上有聲音這個結論，可以從氣體譜線的移動上直接推導出來。 例如氫氣和氧氣，如果它們的譜線藍移，說明它正在向我們移動；反之，紅移意味着它們向遠離觀察者的方向移動。

通過觀察譜線移動，我們可以巧妙地掃描太陽上的氣體運動，就像醫學上的多普勒斷層術一樣。通過對太陽的觀察，我們發現了氣體體積和壓強的波動。氣體的壓強波動形成了聲音，我們發現了不同頻率的聲音，其中一種“P”型聲音，其周期恰好為5分鐘。我們發現，當聲波來自太陽内部，由于太陽的密度從内向外不斷減小，聲波的速度逐漸提高，最終聲波的速度達到每小時80,000公裡的，說明一些物質以令人難以置信的超高速度沖入太陽的大氣中。

目前為止，我們還沒有讨論磁場的作用，而前面提到物質傳輸的通道與磁場密切相關。注意這裡隻存在徑向的物質傳輸，而沒有周向的傳輸。太陽的表面的物質以等離子體的形式存在。這些帶電粒子，例如電子和離子，他們的運動受到磁場的影響，其運動方向符合右手定則。另一方面，太陽的強磁場對帶電粒子的運動有限制作用，等離子體并不能自由移動。這種限制會導緻等離子物理裡的一種現象：磁凍結效應，凍結到等離子體不能相對于磁場自由移動的程度。 另一方面，如果等離子體本身的動能非常高，其結果就是磁場必須随之移動。

磁場移動是如何發生的？答案與等離子體的低電阻有關。如果等離子體相對于磁場移動，會感應出電流。我們已經知道在沒有保險絲的情況下在家裡電器發生短路會産生短路電流。類似這種短路現象将等離子體束縛到磁場。每當我們有強大的聲波時，壓力和密度就會如此太陽表面的波動，那麼磁場必須随之移動。如果太陽表面上的磁場在某一點非常強烈地集中，則等離子體不自由流動，而是必須沿着磁場線流動。為什麼一定要沿着磁場線移動呢？因為沿磁場線運動洛倫茲力（即由磁場施加在磁場上的導體或導體上的力）為0。洛倫茲力為0意味沒有能量耗散，即能量傳輸沒有任何損失。因此，等離子體基本上沿着磁場移動，是物質從太陽表面進入太陽大氣層的最佳通道。

下面我們來讨論電路，電流的産生要求電路必須閉合。即，隻有在閉合電路中，電流才會流動，否則當電路被某種方式中斷，電荷會優先在中斷處積累。雷雨中的雷就是一個很好的例子，當電荷積累到一定程度時，閃電擊穿形成釋放電子的電路。

太陽上發生的這些現象都可以用宇宙電動力學來解釋，而針狀體是氣體球體中電動力學過程的典型例子。在這個例子中，一方面要考慮運動的帶電粒子，另一方面要考慮可以變化的磁化氣體。針狀體是一種典型的強聲波，其運動在極快的運動中符合電動力學規律。

最後我們來解釋為什麼日冕變得如此之熱。首先我們可以用電阻發熱的現象類比。家用的燒水壺能燒水，電流起到什麼作用？顯然，是電流加熱了燒水壺中的線圈，然後線圈使水升溫直至沸騰。在太陽大氣從底層到高處的能量傳輸過程中，可以看作電流的流動。根據歐姆定律，電壓等于電阻乘以電流；根據焦耳定律，導體的發熱功率與導體的電阻成正比，和通過導體的電流的平方成正比。在電流、電壓恒定的情況下，如果電阻很高那麼導體的溫度會急劇升高。

從微觀角度看，太陽大氣中的等離子碰撞、摩擦，導緻熱量的産生。盡管太陽表面隻有5800度，但是由于等離子體的能量狀态，一方面電磁能以非常密集的磁場束的形式存在，而另一方面等離子體高速運動形成電流，最終使得日冕的溫度遠高于太陽表面上的溫度。

這樣，我們就運用地球上物理學的知識解釋了遠在1.5億公裡外的宇宙空間上的一個問題。

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. quora-Toni Sementana

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