日冕是太阳的大气层 ， 通常无法直接观察到 ， 只有在日全食或日环食期间才能看到 。它由极高温度的等离子体组成 ， 能够产生强烈的电磁波和太阳风 。日冕是太阳活动的重要部分 ， 经常会发生爆发和耀斑等现象 ， 释放出大量能量和物质 ， 对地球磁场和电磁环境产生影响 ， 引发太空天气 。因此 ， 对日冕活动的研究对于了解宇宙天体物理学和保证地球技术应用的安全性具有重要意义 。
一：日冕是什么现象
当发生日全食时 ， 月亮会在太阳表面投下一个被灰蓝色光环围绕着的圆盘状阴影 ， 这一灰蓝色的圆环即称为日冕 ， 它常被描述成异常绚丽的飘带 。起初 ， 天文学家们还无法确定这种灿烂的光芒到底是来自太阳还是月亮 ， 但他们很快就找到了答案 ， 即来自太阳 。
所谓“日冕”的光芒实际上来自于太阳的外部大气层 ， 其亮度只有太阳本身的百万分之一 ， 因此只能在发生日食时才能被看到 。日冕产生的光辉只有整个月球反射太阳光的一半 ， 在发生日食时 ， 正是日冕发出的光芒才未使整个世界陷入一片黑暗 。
1931年 ， 法国天文学家博纳德·弗第南德·李奥特发明了日冕仪 ， 这一发明使人们在阳光普照时也能够对日冕产生的光线进行观测 。在这一仪器的帮助下 ， 我们最终发现日冕是太阳的一部分 。
当时 ， 人们在对日冕进行研究时发现 ， 日冕产生的谱线并不属于光谱中的某一范围 。1868年 ， 法国天文学家皮埃尔·J.C.詹森在印度对一次日食进行观测时 ， 曾对日冕谱线进行了记录 ， 并将记录寄给了英国天文学家约瑟夫·诺曼·洛克伊尔 ， 他是一位公认的光谱学专家 。通过认真的研究 ， 洛克伊尔认为这些谱线意味着在太阳大气中存在一种未知的新元素 ， 他将其命名为“氦” ， 这个称谓在希腊语中意思是“太阳” ， 也就是“太阳中含有的元素”的意思 。不过 ， 这个论断没过多久就被推翻了 。1895年 ， 苏格兰化学家威廉姆·雷姆塞发现在地球上同样存在“氦” 。而“氦”是已知的惟一一种最先被发现于地球以外的天体上的元素 。
日冕还产生其他一些奇特的谱线 ， 但这并不意味日冕中还存在什么未知的元素 。反之 ， 这些谱线说明日冕中所含元素的原子中都含有不同数量的电子 ， 而在高温条件下 ， 某些电子将脱离原子的束缚 。1942年 ， 瑞典物理学家本杰特·爱德兰认为日冕中的某些特殊谱线是铁、碳和镍原子在失去电子的情况下产生的 。日冕的温度很高 ， 其数值达百万数量级 ， 这并非臆想 ， 而是以日冕发射的高能量X射线为依据的 。
日冕并没有突出的边缘 ， 而是不断延伸 ， 逐渐与整个太阳系融为一体 ， 并在延伸的过程中逐渐减弱 ， 直至对行星的运动无法构成任何影响为止 。太阳蕴含的热量将驱使带电粒子沿不同方向向太阳外部迸射 ， 美国物理学家尤金·纽曼·巴克尔于1959年时曾经对此作出预言 。1962年 ， “水手-2号”探测器升至太空抵达金星时所探测到的结果验证了这个预言 。
这种带电粒子的迸射被人们称为“太阳风” ， 其速度为400～700公里/秒 。“太阳风”的作用使各个彗星的尾部均指向背离太阳的方向 。同时 ， 构成“太阳风”的带电粒子还会不断撞击各个行星 ， 而且如果行星上具有南北极(正如地球上那样) ， 那么带电粒子将由其北极向南极运动 。
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