(资料图)
来源：科技日报
科技日报记者 张佳欣
日冕是太阳大气的最外层，位于色球层之上，厚度可达数百万公里，温度高达百万摄氏度。在这片极端炽热的环境中，本应一切都被炙烤得难以存在，但天文学家却反复观测到一种反常景象：一些温度只有约1万摄氏度的巨大等离子体结构，竟然长期悬浮其中。它们往往延伸数千公里，似跳动的火焰，形态多变，有时也呈现出喷涌上升的形态，仿佛一束束“火焰喷泉”，科学家称之为日珥。
日珥并不轻盈，其密度比周围日冕高出百倍以上，这相当于一座巨大山峰悬浮在半空中却不坠落。日珥可以稳定存在数周甚至数月，但同时也具备爆发潜力。一旦爆发，太阳将向太空抛射大量带电粒子。若这些粒子云朝向地球传播，可能引发强烈的地磁风暴，威胁电网、卫星导航等基础设施。因此，理解日珥的形成与维持机制，是预报危险空间天气的关键一环。
那么，在如此炽热的环境中，这些相对温度较低的结构为何不会迅速消散？它们又是如何在高空中“站稳脚跟”的？日前，德国马克斯·普朗克太阳系研究所的科学家首次通过计算机模拟，将太阳深层活动纳入日珥模型，揭示了其形成的机制和长寿的秘密。
答案，就隐藏在太阳复杂的磁场之中。太阳的磁场并非凭空产生，而是源于其内部湍动的等离子体流。这些炽热的等离子体在太阳可见表面以下不断翻涌，生成复杂且持续变化的磁场，并延伸至日冕。日珥的形成与维持，正是磁场与等离子体共同作用的结果。
在某些区域，磁力线会在日冕中形成双拱形结构，类似两个相邻的山峰，中间有一个凹陷区。日珥正是形成并悬浮在这个凹槽中。这个凹槽就像一个看不见的“磁力容器”，能够将进入其中的冷等离子体限制住，使其不至于迅速坠落回太阳表面。
但仅仅“托住”并不能解释日珥为何能够长期存在。部分冷等离子体会沿着磁力线回落到更低层的大气中，会造成物质损失。但科学家发现，两个关键过程能够有效补偿这些损失。其一，色球层在磁场扰动下，会不断向上喷射较冷的等离子体，将其注入日珥之中。其二，一部分原本处于高温状态的日冕等离子体，会沿磁力线流入凹陷区域，在那里冷却并发生凝结，转化为新的低温物质。正是在这种“流失”与“补给”并存的过程中，日珥得以维持其看似稳定的形态。
看来，日珥并非单纯由太阳大气中的过程决定，而是与太阳内部活动密切相关。这些在高温中顽强存在的低温结构，揭示了太阳远比肉眼所见更加复杂。它并非一个均匀、稳定的发光球体，而是一个不断演化、充满相互作用的动态系统。而日珥，正是这种复杂性的直观体现之一。
