太阳是颗古怪的恒星

了解世界，咱们常把视界放到悠远的世界深处。但别忘了，咱们的太阳依然充满着许多疑团。

太阳是咱们最了解的恒星了，咱们每天都看到它，科学家们对它的研讨也是最多的，但咱们对它的了解仍远远不够。太阳那里各种物理现象，咱们已知道了其间的基本原理，可是其间的细节咱们也还远远没弄清楚。

下面咱们再来了解太阳的一些古怪之处，以及疑团之地点。

它曾有同胞相伴

太阳现在正处于孤单之中，离它最近的恒星也在4.2光年之外，可是它并不总是这样的，很久以前，它也曾有过一个大家庭。从同一片星云中诞生出来后，太阳的那些同胞们就逐步散开到了离太阳上百光年之外。最近，科学家发现了第一个曾与太阳相伴的同胞，它叫做HD162826。

这颗恒星处在110光年之外，它很像太阳，不过它愈加发蓝一点。它也比太阳愈加热一些，质量比太阳多了15%。你可通过一个双筒望远镜看到它，它坐落武仙座的右臂。

寻觅太阳的同胞，科学家有点像是在银河中进行考古。他们通过有关恒星运动的模型来找到蛛丝马迹。假如一些恒星与太阳诞生在同一个当地，那么虽然它们会朝不同方向散开到不同的方位，可是通过它们运动的剖析，咱们就能找到它们以及其诞生地。

科学家现已把查找规模限制到了30颗恒星，然后再对每一颗恒星进行仔细剖析，发现只要HD162826的化学组成与太阳相似。之后，科学家还发现这颗恒星与太阳具有相同的年纪，所以它应该是与太阳一同诞生的。更有意思的是，HD162826也有行星环绕，乃至或许有另一个适合寓居的行星。

找到太阳的同胞，有助于咱们了解有关太阳系诞生的细节，例如太阳和行星构成的条件。科学家将会持续寻觅太阳的同胞，不过他们估计其它同胞应该是红矮星——银河系中一种最常见的恒星，它们比太阳更小更冷，所以很难被发现。科学家期望借助于2013年12月升空的盖亚空间望远镜，来寻觅太阳其它同胞。别的，盖亚空间望远镜将观测银河系中约10亿颗恒星的方位和运动，来制作出第一张准确的银河系3D地图。

它具有张狂的周期

咱们地球需求花费大约24小时沿自转轴旋转一圈，也便是一天的时刻；它还花费大约365天绕着太阳旋转一圈，也便是一年的时刻。可是，太阳的运动周期彻底不像咱们地球。太阳不同的部分有着不同的旋转速度：赤道邻近的物质旋转一周需求大约27天，而越挨近南北极的当地，物质就旋转得越慢。这种不均衡的自旋会导致太阳磁场的歪曲，而这会发作等离子与磁场之间的连锁反应，终究发作了另一种周期——太阳活动周期。

太阳的磁场因自旋不断歪曲，它会发作张力和压力。就像你歪曲橡胶棒然后断掉相同，磁场会终究忽然开释出能量，并发作耀斑以及日冕物质抛射。这种从磁场歪曲到能量开释的循环周期大约为11年，这便是太阳活动周期。当太阳处于安静期时，发作的耀斑和黑子都很少；当处于活泼期时，太阳外表会发作更多的黑子，在那里会呈现更多的耀斑以及日冕物质抛射。带电粒子的湍流有时会从太阳大气的单薄当地射出来，充满于整个太阳系。这会影响咱们的日子，会引起地球上的大停电，损坏咱们的卫星。

通过两个活动周期后，太阳还会发作另一种改动：它的磁极将会倒置一次。北磁极变成南磁极，反之亦然。地球也会发作磁极倒置，不过仅仅通过30万年才发作一次。科学家以为，现在太阳的磁极正处在倒置的改动之中。

为什么是11年和22年，而不是15年或30年？现在，科学家还不清楚。并且，每一次改动会发作怎样的结果，科学家也无法估计。

例如在2012年，太阳发作一些巨大的耀斑，其时科学家还以为太阳要进入活泼期了呢。可是到了现在，太阳反而处在十分不寻常的安静时期，这是自从1755年人类开端对太阳活动进行记载以来最弱的时期之一。这个预言的失利阐明咱们根本不了解太阳的活动规则。

它会呼吸

在11年左右的周期改动中，太阳也会周期性地改动所发作的X射线、紫外线、可将光和太阳风等的输出量。这还会对巨大的太阳风层发作影响，太阳风层是由太阳风吹向星际空间时发作的，其边沿处在冥王星轨迹之外，太阳风层的改动会影响从地球的气候到太阳系边际的旅行者1号探测器等各种事物。

在地球上，咱们不断评论人类活动对气候发作的影响，但实际上，驱动地球气候改动的能量绝大部分来自于太阳，大约是其他能量来历总和的2500倍。在曩昔几个纪元里，地球暖期和冰河时期替换呈现，其很大原因就与太阳的周期改动有关。

太阳输出改动的影响，不只会影响地球的气候，还会影响整个太阳系空间。当太阳处在不活泼期时，太阳南北极所发作的太阳风会具有更高的速度，会向星际空间中的物质发作更多的压力，这样太阳风层就会胀大。当太阳处在活泼期时，太阳的磁场简单歪曲起来，这时发作的太阳风不会许多，所以太阳风层就会缩小。所以，太阳风层的改动好像人的呼吸相同，只不过这一呼一吸之间的改动周期是11年左右。

现在太阳风比科学家估计的要弱20%到40%，所以太阳风层比估计的要小了，旅行者1号探测器也因此在2013年比科学家估计的提早离开了太阳风层。

它轻视热力学规律

通常情况下，离热源越远的当地温度应该越低。假如你想把肉尽快地烤熟，那就应该离火源近一些而不是远一些。可是假如你去太阳那烤肉，你应该离得远一些。由于被抛离太阳外表的大气比它的外表还热。太阳的外表大约有5400℃，现已是十分热了，但太阳大气的最外层，那里离外表的间隔超越100万千米，温度可到达好几百万摄氏度。

按理说能量肯定是从外表传到日冕那里的，那么终究是什么导致了日冕比外表还热呢？

美国宇航局的科学家使用来自太阳动力学天文台（使用10种不同波段来剖析日冕的频谱的太空探测器）所获得数据对此进行了进一步剖析后以为，加热日冕的大部分能量来自于所谓的过渡区域——处在日冕和下一层大气之间的区域。龙卷风、日冕雨、磁场歪曲、等离子体射流、以及被称为“针状体”的古怪现象（太阳外表上的动态喷发物）都会在加热日冕的进程中扮演重要的人物，不断把能量从里层区域带到外层区域。

它的外表会下雨

咱们都知道，太阳会对地球的气候改动发作严重的影响。但你或许不知道的是，太阳那里也会下雨。

虽然太阳是个巨大的火球，外表上的物质常常会以很大的速度从太阳外表射出去，但事实上，太阳的等离子体还会以雨的方式落回到太阳外表。这种被称为“日冕雨”的现象虽然早在40多年前就预言出来了，可是之前科学家们一向没能看到它，直到天文望远镜变得满足强壮，才使得科学家们一睹其绚丽现象。它就像地球中的水循环相同——水遇热变成水蒸气并上升，构成云，然后冷却凝结成液态水并落回大地。日冕雨和地球中的雨之间最大的差异在于，太阳中的等离子体并不会发作状况的改动，它仅仅变热上升，变冷之后落回太阳外表。

日冕雨发作的进程十分迅速，并且降雨量惊人。不到10分钟，太阳就会发作一个相当于重庆市面积巨细的“云团”，升到大约63000千米的高空中（大约相当于从地球到月球间隔的1/6），然后又以大约每秒50千米的速度回落到太阳外表。

太阳外表也会构成龙卷风。太阳的自转带动了其外表等离子体以螺旋的方式上升，从太阳外表延伸到上层大气，这样就构成了一个超级龙卷风。

它近在咫尺又遥不行及

为了真实了解太阳，咱们该尽或许地挨近太阳，但太阳邻近太热，这么多年来也没有探测器挨近过它。不过，跟着新材料技能的开展，再过几年，将会有两个新的探测器飞到太阳邻近。它们将比以往的探测器更挨近太阳。

欧洲航天局将会在2017年发射一颗太阳轨迹器，其轨迹近日点离太阳大约4500万千米处。它将会观测太阳极地的活动，这会协助科学家更好地了解太阳怎么发作磁场的，乃至或许会提醒为什么磁极会常常倒置。别的，离太阳这么近，它将会提早检测到刚构成的太阳风，这有助于提醒太阳与周围环境之间的相互作用。

美国宇航局方案于2018年发射的“太阳探测器+”会愈加挨近太阳，它离太阳外表只要大约600万千米，这现已处于太阳日冕区域内了。为了抵达那里，它将会走迂回的道路，好像斗牛士迂回地挨近一头机敏的公牛。走迂回的道路是为了安全，由于它十分挨近太阳，假如遇到辐射或过热的要挟，科学家能够及时做调整道路，以避免它飞到不该该去的当地。

“太阳探测器+”终究会以大约每秒200千米的速度从太阳身边飞过，这将会成为历史上最快的人工物体。

在任何太空飞行中，维护飞行器不受太阳辐射的影响是最重要工作之一，假如飞行器挨近辐射源就更难办了。好在高科技的开展，两颗探测器的隔热层用了一种称为“强化碳-碳复合材料”，能够饱尝住火热的检测。

两个探测器都会协助科学家处理许多太阳的未解之谜，例如大气是怎么加热的，太阳怎么发作太阳风的，可是要想真实了解太阳还有很长的路。并且有时候，咱们都不知道咱们还不知道什么。