为什么太阳是最外层最热？

通常离热源愈远，温度会愈低。太阳的可见表面称为光球（photosphere），温度约为绝对 温度 6000K，但光球以上的太阳大气层温度却达数万度以上，甚至是最外层的太阳大气—日冕（corona）的温度是其表面的 300 倍以上。这样反常的现象，是太阳物理迄今未解的谜题之一。

美国华盛顿天主教大学（Catholic University）暨哥达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）科学家 Jeff Brosius 等人近期提出报告指出：有强烈证据显示常态性发生的极微闪焰（nanoflare）是让太阳大气加热到如此高温状态的主因；但由于极微闪焰规模甚小，因此 迄今仍无法侦测到个别极微闪焰的活动。

更让这些科学家惊讶的是：这个证据来自美国航太总署（NASA）最便宜的任务类型－－探空火箭 （sounding rocket）短短 6 分钟的侦测结果。这个称为“EUNIS”的探空火箭任务，是极紫外正入射光栅摄谱仪（Extreme Ultraviolet Normal Incidence Spectrograph）的缩写，发射于 2013 年 4 月 23 日，以每 1.3 秒的速率搜集温度与性质差异均颇大的日冕物质资料。

科学家曾提出多种理论试图解释日冕温度反常高温的现象，多半涉及的是日冕中磁能转换成热能而使日冕温度上升的过程。不同的理论对可观测到哪种会影响温度的物质有的预测也不同，但鲜少有大范围面积的观测分辨率高到足以分辨哪种预测正确的状况。

EUNIS 探空火箭上装载有灵敏度非常高的摄谱仪，从谱线状态，可估算特定温度下有多少物质出现的讯息。而又因地球大气会吸收来自太阳的极紫外光，所以这种观测必须 在大气以外的太空中进行。EUNIS 探空火箭飞行至离地表约 322 公里的高空中，飞行时间仅有 15 分钟左右，其中约仅 6 分钟在大气以上的时间能搜集可用资料。

在飞行期间，EUNIS 按预定计划扫瞄太阳大气中一个磁场结构复杂的活跃区（ active region）；这类活跃区常是大型闪焰（flare）或日冕物质抛射（coronal mass ejection，CME）等爆发活动的发生之地。进入摄谱仪的光，会按照不同波长分开，且因温度颇高，日冕中不同元素会在光谱中形成特定波长的发射谱线 （emission line），摄谱仪拍摄的就是这些光谱影像。每条发射谱线都可显示在独特温度下的太阳物质，进一步分析还可获知这种物质的密度和运动。

EUNIS 主要观测温度约 1000 万 K 的物质所发出的极紫外光。科学家提出假设认为日冕中有大量极微闪焰活动，可将物质加热到 1000 万 K 的程度。但这些物质冷却得非常快，所以普遍观测到的日冕物质温度约在 100 万～300 万 K 左右；然而，以 EUNIS 的灵敏度而言，仍能侦测到那些极高温物质余留的微弱亮光。EUNIS 研究团队终究成功地在摄谱仪影像中找到与 1000 万 K 极高温物质有关的谱线，虽然这条发射谱线并不强，但已足以清楚明白地分辨出造成这些谱线的极高温物质，并成为极微闪焰确实存在的强烈证据。

不过，虽然已有数种理论议及，但对于极微闪焰产生机制还无定论。此外，也有极微闪焰以外的其他理 论解释日冕加热的现象。这些科学家必须继续努力，改善观测工具和仪器后，搜集更多观测资料才能验证他们的极微闪焰加热日冕的理论是否正确。不过好在，至少 没有其他理论有预测这种极高温物质的存在，所以极微闪焰理论还是很能站得住脚的。