孟翰辞原来竟然是太阳也会“笑”。美国宇航局近日在社交媒体上发布了这张由太阳探测器摄于2022年10月26日的照片。

　　实际上，太阳的“笑脸”是一种有趣的物理和天文现象，它叫“冕洞”。每个冕洞都可以“装”下上百个地球。

　　众所周知，太阳是在宇宙空间中由氢元素组成，大量的氢因万有引力聚合在一起，产生巨大压强后发生核聚变反应，发光发热的恒星，太阳直径1.392×10^6km，质量占到整个太阳系的99.86%。

　　而太阳已探明的结构是小于0.25倍半径的核心区，乃发生聚变的“反应炉”，温度高达1500万℃，然后是0.25倍半径至0.86倍半径的辐射区，再就是0.86倍半径到1倍半径的对流区。

　　从太阳1倍半径以上算起，就是太阳的大气层了。太阳大气层分为厚500千米的光球层，太阳黑子、光斑都在此层；然后更外层就是色球层，有2500千米厚，最外层则是200万千米厚的日冕层，“太阳风”（200-800km/s的速度运动的高速带电粒子流）便是从这层逃逸出去的。不要以为日冕在太阳的色球层以外，温度就很低，实际上日冕温度可高达100万℃，在这样高的温度下，太阳抛射出来的物质都发生了电离，这种电离的高温物质就是等离子体。

　　原因很简单，就是太阳日冕不是均匀的，存在着一些电磁辐射弱、温度和密度比周围小得多的特殊区域，这就是冕洞。别看它名字叫“冕洞”，可它真不是“洞”，每次出现“冕洞”时，就有大量大尺度致密等离子体从中喷薄而出。

　　在太阳的各种活动中，对地球影响最大的也莫过于冕洞。当太阳上有强烈爆发和日冕物质抛射时，太阳风携带着的强大等离子流可能到达地球极区。这时，地球两极就出现极光。极光的形态千变万化。太阳系内某些具有磁场的行星上也有极光。发生在日冕的耀斑叫X射线埃或更短。它直接引起地球电离层骚扰，从而影响地球短波通讯。

　　而冕洞的成因也与太阳内部的核聚变有着密切关系。因为太阳的质量是1.9891×10^30kg，十分庞大，与此同时，核聚变又在不断生成各种各样的重元素，其中就包括了铁这种易于产生磁性的物质，令太阳有了磁场。另一方面，太阳核聚变相当于大量“氢弹”在太阳核心区无时无刻地爆炸，将轻小物质抛向周围空间，其中也包括了磁性物质，这些物质在和被巨大质量吸引的大量气态、等离子态氢粒子撞击时，会形成大量不规则的紊流，这里就有可能产生“冕洞”。

　　而冕洞也是有分类的，冕洞大体分为三种：极区冕洞，位于两极区，常年都有：孤立冕洞，位于低纬区，一般面积较小；延伸冕洞，向南北延伸﹐从北极区向南延伸至南纬20°左右或由南极区向北延伸至北纬20°左右﹐且同极区冕洞相接﹐面积较大。在天空实验室飞行期间(太阳活动下降期)，太阳表面覆盖18～19%的冕洞。

　　现在看来，“冕洞”这个名字取得并不十分恰当，因为冕洞基本上都是长条形的，或是不规则形的。冕洞是太阳大气中一种寿命较长的现象，但并非永久存在，尤其是两极地区之外的冕洞。它们有生有灭，小冕洞也许只存在一个太阳自转周期，即约27天；稍大的平均寿命为五、六个太阳自转周期，最长的可在10个周期以上。

　　有趣的是，太阳两极的冕洞相当稳定，长期存在，而且似乎存在着一种奇妙的、另人费解的关系，即一个极处的冕洞扩大时，另一个极处的冕洞就缩小，反过来也是如此，好像两处冕洞的面积总和，非得是常数不可。至于冕洞的产生、扩大、缩小和消亡等问题，如今仍在探索和研究中。但有一点已得到了确认，冕洞就是太阳风的“出风口”。

　　这是因为日冕层是大量被电离的等离子体向外逃逸形成的物质密集区间，在这里，氢、氦等原子只有原子核，没有核外电子，所以带正电，至于自由流动的电子，那自然是带负电。目前科学家已测出，日冕的平均物质密度是每立方米10^15个，平均质量大概是10^ -12kg/m^3，所以日冕的辐射很弱且处于非局部热动平衡状态，除了可见光辐射外，还有射电辐射 、X射线，紫外、远紫外辐射和高度电离的离子的发射线(即日冕禁线)。

　　一般来说，科学家是用远紫外线或软x射线波段获得的全日面日冕成像，也就是用能够感知X光或者远紫外线的仪器或胶片，将日冕的图像生成，这样就能发现“冕洞”了，实际上，“冕洞”恰恰是日冕中带电粒子被抛出的高密度区，这才在成像上显示出“黑黑”的颜色。