大家好,我是魅力科學君,今天我們要聊的話題是:根據(jù)一項近日發(fā)表在《天體物理學雜志》上的研究,太陽表面出現(xiàn)巨大“裂縫”,大量珍貴物質(zhì)從中洶涌而出。好的,咱們不說廢話,這就開講。
根據(jù)研究人員的介紹,最初發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象的,是一個名為“太陽軌道飛行器”(Solar Orbiter)的太陽探測器,在2023年10月下旬,該探測器記錄到太陽表面發(fā)生了一次較為明顯的物質(zhì)噴射事件。
在剛開始的時候,這次事件并沒有受到什么關(guān)注(畢竟在太陽表面,這樣的活動經(jīng)常出現(xiàn)),但此次研究卻發(fā)現(xiàn)了它的特殊之處:在這次事件中,太陽噴出的物質(zhì)含有濃度高得離譜的氦-3——其濃度竟然高達太正常水平的18萬倍左右。
簡單來講,氦-3是一種稀有的氦同位素,與常見的氦-4相比,它們的原子核中少了一個中子。對于我們?nèi)祟悂碇v,氦-3是一種非常有用的物質(zhì),其應(yīng)用前景非常廣闊,特別是在可控核聚變領(lǐng)域,它們被稱為“完美的核聚變原料”,因為基于氦-3的核聚變不僅釋放出的能量高,還不會產(chǎn)生令人頭疼的中子輻射。
由于氦-3在地球上的天然儲量約等于無(估計只有500公斤左右),目前我們主要是通過人工方式來獲取少量的氦-3(例如天然氣分離、核反應(yīng)堆副產(chǎn)物提取等),因此氦-3就成為了一種珍貴物質(zhì),大概每噸價值30億美元。
需要知道的是,作為太陽系的“老大”,太陽一直備受我們?nèi)祟惖年P(guān)注,每時每刻,都有大量的觀測設(shè)備在觀測和記錄著太陽的“一舉一動”,其產(chǎn)生的觀測數(shù)據(jù)可謂是“堆積如山”,通過查詢這些數(shù)據(jù),我們就可以知道太陽在過去特定時期的狀態(tài)。
實際上,此次研究正是采用了這種方法,研究結(jié)果表明,在那個時候,太陽表面出現(xiàn)了一個巨大的“裂縫”,而那些濃度高得離譜的氦-3,正是從其中洶涌而出(如下圖所示)。
研究人員指出,這個“裂縫”的本質(zhì)其實是“日冕洞”,這是太陽表面的一種特殊區(qū)域,由于那里的物質(zhì)比周圍區(qū)域溫度更低,因此它們看起來會很暗,看上去就像是太陽表面的“裂縫”一樣。
從理論上來講,因為這種區(qū)域中的磁力線并不像太陽表面其他區(qū)域的那樣彎曲閉合,而是敞開延伸到太空中,這樣一來,太陽風(也就是太陽不斷向外噴射出的粒子流)就能更加輕易地從這里逃逸,并且速度也會更快,所以“日冕洞”很容易發(fā)生較為明顯的物質(zhì)噴射事件,
但問題在于,為什么這次事件中會噴出大量的氦-3呢?研究人員認為,這可能印證了此前的一個理論,簡而言之,該理論認為,太陽內(nèi)部的“質(zhì)子﹣質(zhì)子鏈反應(yīng)”會源源不斷地產(chǎn)生氦-3,其中的一少部分會向外逃逸,而氦-3獨特的“電荷質(zhì)量比”,使得它們可以在太陽表面磁場較弱、湍流較小的區(qū)域富集。
與之對應(yīng)的是,分析結(jié)果顯示,這次事件發(fā)生的區(qū)域,其磁場強度確實比較弱,它更接近于太陽平靜區(qū)域的磁場強度,而非活躍區(qū)域的強磁場,所以根據(jù)上述理論,這里就應(yīng)該富集了大量的氦-3,在此基礎(chǔ)上,再加上該區(qū)域正好是一個“日冕洞”,如此一來,就釋放出了濃度遠高于正常水平的氦-3。
需要注意的是,這只能說是一種推測,實際情況是否真是如此,還有待進一步的驗證。
看到這里,相信大家會比較好奇,既然對于我們?nèi)祟悂碇v,氦-3非常珍貴,那太陽噴出的這些氦-3,會不會有一部分來自地球上,進而讓我們獲取到這種珍貴物質(zhì)呢?
很遺憾,這個問題的答案是否定的。原因就是,地球有一個強大的行星級磁場,它可以有效地抵御太陽風的侵襲,當然也會把來自太陽的氦-3“拒之門外”。
不過我們也不必對此太過沮喪,因為距離地球最近的星球——月球,它是沒有磁場的,而這也就意味著,來自太陽的氦-3可以“暢通無阻”地來到月球上。
實際上,在過去的日子里,月球上已經(jīng)“堆積”大量的氦-3,根據(jù)科學家的估算,其儲量可達上百萬噸,所以未來我們真的需要大量氦-3的時候,完全可以到月球上去開采。
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