1.5億公里外的太陽(yáng),一直都是地球最大的外部能量源,45億年來(lái)地球生命的誕生與演化都?xì)w功于太陽(yáng)輻射的能量。
然而科學(xué)界其實(shí)直到20世紀(jì)初,才意識(shí)到太陽(yáng)的能量來(lái)源是氫元素核聚變,在那之前沒(méi)人知道太陽(yáng)是怎么持續(xù)存在45億年的,更談不上近距離研究太陽(yáng)了,所以近些年來(lái)恒星物理學(xué)家們發(fā)射了不少太陽(yáng)探測(cè)器去抵近偵查太陽(yáng),比如美國(guó)NASA的帕克號(hào)太陽(yáng)探測(cè)器,再比如我國(guó)的羲和號(hào)太陽(yáng)探測(cè)器。
5月18日,歐空局的“太陽(yáng)軌道器”公布了有史以來(lái)最清晰的太陽(yáng)圖像,這架于2022年3月26日抵達(dá)近日點(diǎn)的探測(cè)器,有著出色的主動(dòng)冷卻和被動(dòng)隔熱系統(tǒng),其搭載的“極紫成像儀”能以極高的分辨率拍攝太陽(yáng)大氣層。
此次傳回的太陽(yáng)表面圖像就是“太陽(yáng)軌道器”在距離太陽(yáng)5000萬(wàn)公里的地方拍攝的,這個(gè)距離剛好是地日距離的三分之一,但和以往傳回的圖像相比,這次的太陽(yáng)圖像卻有點(diǎn)不正常,因?yàn)榭茖W(xué)家在圖像上發(fā)現(xiàn)了“一群刺猬”。
太陽(yáng)上的刺猬
這群太陽(yáng)上的刺猬當(dāng)然不是真的刺猬,而是從太陽(yáng)大氣層最外層向外突出的一群短而鈍的尖刺狀結(jié)構(gòu),就好像有一只刺猬趴在太陽(yáng)表面一樣,只不過(guò)這只刺猬的長(zhǎng)度是2.5萬(wàn)公里,相當(dāng)于兩個(gè)地球而已。
目前的理論認(rèn)為,這些突出的尖刺狀結(jié)構(gòu)是太陽(yáng)本身的大氣活動(dòng)造成的,因?yàn)樘?yáng)內(nèi)部每秒都有400萬(wàn)噸氫元素通過(guò)核聚變釋放能量,而太陽(yáng)本身又是一個(gè)不存在實(shí)體物質(zhì)的等離子體火球,所以?xún)?nèi)部能量的擾動(dòng)很容易就能影響到太陽(yáng)的最外層。
除了表面的刺猬之外,歐空局的“太陽(yáng)軌道器”還拍攝了太陽(yáng)南極的照片,并且同樣由于太陽(yáng)等離子體的特性,每到太陽(yáng)活動(dòng)的巔峰時(shí)期太陽(yáng)南北極就會(huì)發(fā)生磁極互換或者反轉(zhuǎn),從而造成整個(gè)太陽(yáng)磁場(chǎng)的顛倒,這種情況和地球每隔幾十萬(wàn)年發(fā)生一次的磁場(chǎng)翻轉(zhuǎn)還不一樣,屬于尚未被破解的恒星物理學(xué)難題之一,目前還在研究過(guò)程中。
由于目前太陽(yáng)活動(dòng)正值10年以來(lái)的一次小高峰,所以包括歐空局“太陽(yáng)軌道器”在內(nèi)的探測(cè)器都在抓緊圍繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)并收集數(shù)據(jù),只是這次的太陽(yáng)小高峰跟此前相比不太一樣,大有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì),因?yàn)槟壳疤?yáng)表面已經(jīng)出現(xiàn)了很多耀斑,每個(gè)都要比地球更大。
除了太陽(yáng)耀斑外,多次發(fā)生的日冕物質(zhì)拋射也是天文學(xué)界的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象,因?yàn)槿彰嵛镔|(zhì)每次都有非常高的時(shí)速,如果不抓緊時(shí)間注意的話(huà),所引發(fā)的太陽(yáng)風(fēng)暴很可能會(huì)影響地球電力系統(tǒng),造成全球通訊中斷。
從公轉(zhuǎn)軌道上來(lái)看,“太陽(yáng)軌道器”將于2022年10月13日再次靠近太陽(yáng),且這一次近日點(diǎn)會(huì)比上一次更近,所以不出意外的話(huà),2022年年底我們將收獲更多的太陽(yáng)表面高清圖像,縈繞在太陽(yáng)身上的謎團(tuán)也將被揭開(kāi)一部分。
太陽(yáng)未來(lái)的利用前景
作為太陽(yáng)系內(nèi)唯一的能量源,太陽(yáng)的質(zhì)量占到了太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%,其他八大行星和它們的衛(wèi)星以及小行星帶和彗星們,只占了太陽(yáng)系總質(zhì)量的0.14%,且這0.14%里的50%都屬于木星質(zhì)量,剩下的才是地球等行星和衛(wèi)星們的質(zhì)量。
通過(guò)以上數(shù)據(jù)不難看出,太陽(yáng)是太陽(yáng)系內(nèi)當(dāng)之無(wú)愧的巨無(wú)霸,因此只要把太陽(yáng)能量利用好了,人類(lèi)文明就基本上擺脫了能源危機(jī),而利用太陽(yáng)能量的終極方式,就是建造一個(gè)把太陽(yáng)完全包裹起來(lái)的戴森球,這樣一來(lái)太陽(yáng)釋放的光和熱就能被收集起來(lái)變成電能儲(chǔ)存,從而供給人類(lèi)文明使用和揮霍。
目前唯一的問(wèn)題是,由于太陽(yáng)占了太陽(yáng)系質(zhì)量的絕大部分,所以剩余的太陽(yáng)系材料很可能不足以制造出包裹太陽(yáng)的戴森球,因此人類(lèi)文明未來(lái)的戴森球計(jì)劃,很可能會(huì)縮減成戴森環(huán)或者戴森網(wǎng)。
當(dāng)然了,在戴森球出現(xiàn)之前人類(lèi)文明還能獲得可控核聚變甚至是反物質(zhì),這兩個(gè)能源也是很完美的能源,至少要比現(xiàn)在用的化石能源強(qiáng)的多。