登陸太陽的秘訣,不是“晚上去” | 科技袁人_風聞
风云之声-风云之声官方账号-2022-05-31 20:22
請問它是怎麼面對上億度不被燒化的呢?
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有人宣佈要登陸太陽,別人問:不怕熱嗎?回答是:晚上上去!雖然這是個笑話,但最近人類確實在某種意義上登陸了太陽。美國2018年發射的帕克(Parker)太陽探測器在2021年4月首次穿越了太陽大氣的最外層,即日冕。

請問太陽的温度是多少?中學生可能都知道,是6000攝氏度****左右。現在的技術扛住6000度聽起來不難,但奇妙的是,帕克經歷的温度比這高得多,因為太陽是裏邊冷外邊熱。6000度的是光球層,即發出可見光的地方,而從光球向外温度反而上升了,到日冕會上升到百萬度!可以説,太陽是一個油炸冰淇淋(https://static.nfapp.southcn.com/content/202112/19/c6052854.html)。為什麼會這樣?目前還不知道,這正是要研究的問題。


那麼帕克是怎麼扛住上百萬度的?答案其實很簡單:**温度表徵的是單個粒子的平均動能,而跟粒子密度無關。**日冕的粒子非常稀薄,每立方米只有一千萬億個左右,這個密度是地球大氣的一百億分之一(https://www.toutiao.com/a7031310269196419621)。因此,雖然打到帕克上的單個粒子能量很高,但打上來的粒子很少,總的能量並不高。

帕克外表面實際達到的温度不是百萬度,而是1400攝氏度左右(https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/cutting-edge-heat-shield-installed-on-nasa-s-parker-solar-probe)。通過隔熱、散熱和材料等技術,就可以讓內部的飛船和儀器保持在30攝氏度左右。

最後來問大家一道思考題:可控核聚變的燃料即等離子體需要達到上億度的高温,然而2016年中國宣佈為國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)提供了直接面對等離子體的核心部件,即“第一壁”(http://news.cctv.com/2016/12/10/ARTIoU3THVa9VKILykU9FdIo161210.shtml)。請問它是怎麼面對上億度不被燒化的呢?
