——用中國智慧解讀大自然的奧秘

（本書已由華齡出版社於2020年10月出版發行，書名《探索自然之謎全三冊》上冊《天地自然》）

（接上篇）

5.電加熱和共振加熱的觀測證據

觀測表明，太陽活動極大期，日冕顯著增厚（附圖a），太陽活動極小期日冕顯著變薄（附圖b）。[4]這說明，正是由於日冕增厚，電場增強，對光球的感應加熱作用也增強，才使太陽活動更加劇烈。反之，日冕變薄，電場減弱，對光球的感應加熱作用也減弱，太陽活動也平靜下來。兩者互為因果。

進一步說，太陽活動（耀斑、黑子等）增強，意味著太陽表面的熱核聚變增多，共振效應增強，釋放的能量增大，因而日冕層變厚，太陽輻射也增強了。

太陽活動增強時日冕變厚，減小時變薄

另外，人類對日冕的觀測證據也可以對“電加熱和共振加熱”觀點提供強有力的佐證。透過“索霍號”衛星的觀測，發現日冕的熱來自離太陽表面約15萬千米深處的熱源，該熱源激勵起包圍太陽表面的磁毯。大量的磁積聚造成太陽表面物質強烈沸騰，各種小環狀物質（米粒組織）平均以每40小時消散一次。磁場的磁力線在日冕中消散時引發了電磁短路，從而生成了強大的電流，磁環引發的電流不斷加熱日冕，這個原理類似電燈泡燈絲通電發亮。[5]

由上述分析可知，太陽光球本身的電磁輻射是由色球層-日冕電場產生的電磁感應形成渦電流加熱光球層（同時伴隨區域性熱核反應即太陽閃電），光球層受電加熱和區域性熱核反應釋放的能量和共振效應反過來又加熱日冕，如此互為因果，迴圈不已。

當太陽日冕層增厚時，電場增強，由此產生的電磁感應對光球的電加熱作用和伴隨的區域性熱核反應和共振效應也增強，太陽輻射量增加，自然地導致地球氣候變暖，反之亦然。觀測和研究資料對此提供了有力的佐證：“最近設在科羅拉多州博爾德的大氣研究大學公司的太陽天文學家John.A.E.ddy累積了有說服力的證據表明，蒙德用資料證明的太陽黑子的消失是太陽行為上一個真實而頗值得注意的特徵。蒙德極小期產生於大致從16世紀到18世紀的小冰河期這一不尋常寒冷氣候時期的最嚴寒期間。”“令人驚奇的是，當太陽表面上黑子數越多，太陽卻變得更亮。”（太陽黑子即太陽臺風越多，等離子體迴旋共振釋放的能量越大，對太陽大氣的加熱作用越強，因而太陽越明亮。）“……隨著太陽活動的增強，亮光斑所覆蓋的光球面積的增加超過了暗黑子面積的增加。”[6]就是說，當太陽黑子減少即太陽活動減弱時，意味著太陽日冕層變薄，日冕電場與日球之間的電磁感應和伴隨的區域性熱核反應減弱，共振作用也減弱，因而太陽輻射量降低；反之，當日冕層增厚，日冕電場與日球之間的電磁感應和伴隨的區域性熱核反應和共振作用也增強時，太陽活動（耀斑、黑子）也會增多。這與上述觀點是十分吻合的。

電加熱和共振加熱機制可以解釋原有理論認為的在太陽中心區發生的整體的統一的“氫核聚變供能說”所難以解釋的現象，如：迄今為止，科學家們不知道太陽是如何產生其磁場的，……科學家們也不知道為何這種磁力作用會集中在黑子區。[6]這是因為在原有理論框架下，難以對太陽磁場起源做出一個合理的解釋。

事實上，所有的觀測資料都表明，太陽是一個電與磁的世界。電加熱機制自然地給出了太陽磁場起源的機制，使這個天文學難題不期而解：正是由於色球層和日冕電（磁）場的電磁感應造成的電加熱和共振加熱作用，才使被加熱的光球以及色球層、日冕中充滿了渦電流以及各種各樣的電流體系，從而形成了多種多樣的複雜的太陽磁場——隨時間變化的電場必產生磁場，隨時間變化的磁場也必產生電場。

目前已知，太陽大氣到處存在磁場，整個太陽的磁場分佈相當複雜，大氣中的每一部分都有不同起源的磁力線縱橫交錯在一起。

從已有觀測結果看，太陽磁場大體上可分為如下幾種型別：

（1）活動區磁場。太陽上最強的磁場出現在以黑子為中心的活動區中。黑子本身的磁場強度約為1000—4000G。

（2）極區磁場。20世紀50年代初觀測到太陽的兩極地區也存在強度約為1—2G的磁場。……

（3）寧靜區磁場。20世紀70年代以後的觀測表明，活動區之外的太陽大氣中，磁場也不為零，而是仍然有弱磁場（相對於活動區較弱）分佈，其主要特徵是形成網路狀結構，稱為網路磁場（netwoyk magnetic field）。這些網路磁場大致與超米粒邊界和色球網路對應，網路大小約3×104 km（40″）。網路磁場往往沿超米粒邊界延伸成鏈狀，磁場強度範圍為20—200G，其壽命可超過一天。網路內部的磁場也不為零，而是存在許多離散的小磁島，稱網路內磁場（intranetwork magnetic field）。其強度約為5—25G，最小尺度只有幾百千米（＜1″），壽命從幾分鐘至幾十分鐘。[7]網路磁場為什麼大致與超米粒邊界和色球網路對應？因為一個米粒組織、超米粒組織就是一個相對獨立的渦電流體系，渦電流產生的磁場自然會與超米粒組織邊界對應。應該說，這是一幅十分清晰的渦電流加熱光球，引起光球物質“沸騰”翻滾的圖景。伴有離散磁場的超米粒組織正是光球物質受電加熱“沸騰”的典型特徵。

太陽輻射特徵也表明太陽能源主要是“電加熱和共振加熱”的。“廣義的太陽輻射包括它向外發射的電磁波、粒子流（太陽風和高能粒子流）、中微子、以及重力波、聲波、和磁流波等多種形式，不過其中電磁波的能流遠遠超過其他形式的能流。並且主要集中於可見光波段，佔太陽輻射總能量99.9%的輻射都集中在0.2—10.0微米波段內。[8]其中0.38—0.70µm的可見光波段約佔總輻射能的40%，短於0.38µm的紫外波段約佔7%，長於0.7µm的紅外波段約佔53%。

這樣的輻射特徵完全符合“電加熱和共振加熱”特徵，尤其是高達53%的紅外波段的輻射，更符合“電加熱和共振加熱”特徵。這與電流加熱燈泡中的燈絲是相同機理——任何物質被加熱到5770K高溫，都能發出這樣的電磁輻射。

此機制還可以解釋其他觀測事實，如：觀測發現，在黑子附近的光球區域常常能看到一片片微弱的亮區，稱為光斑或光球光斑……在光球活動區的光斑之上是太陽色球活動區的譜斑。在譜斑的上方是日冕的凝聚區，它是由譜斑向上延伸的磁場約束的物質形成的，……凝聚區是日冕中物質濃密區，它的密度是寧靜日冕區的幾倍……[9]

反過來看，正是日冕凝聚區和色球譜斑中的高密度的等離子體的電磁感應作用，才使相應的日面區域上形成了光斑——此處被日冕和色球等離子體感應形成的渦電流要大於寧靜區，因而形成了溫度、光度都大於寧靜區的光斑。如此就可以合理地解釋這些觀測事實，而原有理論認為只在太陽中心區發生的整體、統一的“氫核聚變供能說”則無法對此做出合理解釋。

（未完待續，接下篇）