太陽真相
麗貝卡·博伊爾關於 4 月 8 日日全食的資訊豐富的文章“日全食來了”在“我們的太陽肖像”圖表中描述了太陽日冕中不同溫度的物質。其中,它提到了“溫度達到或超過 2000 萬 K [開爾文] 的熾熱耀斑等離子體”。方框文字指出太陽核心溫度為 1500 萬 K,我想知道當核心是太陽能量產生的主要來源時,該等離子體怎麼會高出約 500 萬 K。
羅伯特·沃爾蒂,弗吉尼亞州斯蒂芬斯城
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博伊爾說“日食是科學家研究太陽日冕的最佳方式之一”。我以為基於衛星的儀器可以透過遮擋太陽盤來研究太陽日冕。是否有目前衛星上沒有的地面儀器?
大衛·倫恩,英國德文郡
博伊爾回覆:回覆沃爾蒂:太陽的核心是我們恆星中最持續高溫的部分。但是,太陽磁力線之間的相互作用會在太陽日冕或外層大氣中產生強烈的能量爆發,稱為太陽耀斑,它們確實可以達到 2000 萬 K 或更高的溫度。日冕本身的總體溫度約為 100 萬到 200 萬攝氏度,很難理解為什麼它比太陽表面高得多,太陽表面只有 6,000 攝氏度。磁活動可能是太陽超高溫大氣的來源。
回答倫恩:日食是研究太陽大氣層的最佳方式。地球和衛星上的望遠鏡可以使用日冕儀,這是一種可以阻擋太陽盤同時留下大部分大氣層可見的儀器。但是日冕儀可能會阻擋靠近地表的重要太陽大氣層部分。在大氣層的“過渡區”,即最靠近地表的區域,溫度急劇升高,太陽等離子體的性質也會發生變化。該區域是理解主要太陽現象(如太陽風,更不用說稱為日冕物質拋射的帶電粒子云)的關鍵。(雖然少數航天器已經能夠研究該區域,但在日食期間進行的地面觀測非常有用,並且在某些方面更易於訪問。)更重要的是,大多數地面日冕儀都會被白天的天空沖刷掉,這會掩蓋日冕的許多特徵。
日食也可以用作校準工具,使我們能夠將事件期間太陽或背景恆星的資料與“常規”觀測資料進行比較。之前的日食揭示了 1868 年太陽大氣層中的氦,並幫助證明了愛因斯坦廣義相對論在 20 世紀初預測的光的引力彎曲。在 2024 年 4 月的日食期間,NASA 科學家測量了月球滑過太陽前方時太陽的無線電波。透過計算無線電訊號的差異,科學家們希望瞭解產生這些訊號的太陽磁場的強度,這可能會深入瞭解太陽黑子。
激光範圍
菲爾·普萊特的“巨型望遠鏡時代”[宇宙] 中的照片標題提到,智利的極大望遠鏡 (ELT) 將使用雷射建立人工恆星。文章沒有提供有關此內容的更多資訊。雷射是校準系統的一部分還是用於其他用途?
喬納森·蘭姆,南卡羅來納州查爾斯頓
普萊特回覆:雷射用於微調望遠鏡的解析度。它們發出非常特定的顏色,這種顏色會被地球表面上方約 90 公里處大氣層薄層中的鈉原子吸收。原子透過發光來響應,從而產生非常小的光點——一顆明亮的人工恆星。ELT 測量光線穿過我們大氣層時光點的變化,並使用這些資料快速變形光路中的一面鏡子。鏡子形狀的變化抵消了恆星的“閃爍”,從而更好地聚焦望遠鏡,使其能夠看到宇宙物體中更精細的細節。這個過程稱為自適應光學,現在非常普遍。它應該使 ELT 具有令人難以置信的清晰視覺,甚至比哈勃太空望遠鏡更好。
“我們必須積極地從空氣中去除二氧化碳,以使全球平均氣溫保持在工業化前平均水平之上兩攝氏度以下。”
—沃爾克·西克密歇根大學
碳捕獲
在“[觀察站]”中,內奧米·奧雷斯克斯對她所指的“碳捕獲”(正如今天通常實踐的那樣)提出了有效的批評。但如果我們放棄這種方法的未來,人類將損失慘重。
奧雷斯克斯明智地強調,目前大多數被歸類為碳捕獲的努力都在助長而不是對抗氣候變化。“提高石油採收率”的漂綠做法的盛行正在掩蓋一項對短期內糾正我們的碳軌跡並在最終迎來新的迴圈碳經濟至關重要的技術:碳捕獲和利用 (CCU)。
我們一直使用“碳”作為“二氧化碳”的縮寫。但是,利用所做的是將二氧化碳化學轉化為可用的碳,這對於我們每天依賴的產品至關重要。目前,大多數碳來自化石來源。為了實現淨零排放,我們將需要在其他地方獲得碳,而生物質無法滿足全球碳需求。直接空氣捕獲雖然目前成本很高,但為長遠發展提供瞭解決方案。利用降低了淨成本:捕獲的碳沒有被封存,而是成為生產有價值產品的原料,例如肥料、航空燃料、塑膠甚至混凝土。
儘管減少碳排放和擴大可再生能源規模必須是優先事項,但僅靠它們本身是不夠的。我們必須積極地從空氣中去除二氧化碳,以使全球平均氣溫保持在工業化前平均水平之上兩攝氏度以下。碳捕獲必須是解決方案的一部分。
沃爾克·西克教授,機械工程,密歇根大學,全球二氧化碳倡議主任
奧雷斯克斯回覆:我的論點不是反對嘗試尋找碳的用途。如果我們能夠使 CCU 工作,那將是很棒的。然而,人們已經談論了幾十年,但還沒有人找到盈利的方法。我的論點是關於重點,特別是關於我們如何使用納稅人的錢。
如果私營部門的行為者有捕獲、儲存或利用碳的想法,我完全贊成。但他們應該投資自己的錢。我們應該將納稅人資金集中在我們知道有效的方法上:用能源效率和可再生能源取代化石燃料。我們現在正在為氣候損害付出代價。我們也不應該被期望為行業的廢棄物付費。
勘誤表
麗貝卡·博伊爾的“日全食來了”錯誤地將太陽最外層稱為包括“色球層(過渡區)”。色球層和過渡區是單獨的層。
喬耶塔·古普塔和資訊設計實驗室的“安全和公正的地球”應以微克/立方米而不是微克/平方米來描述世界衛生組織關於細顆粒物汙染的標準。
在菲爾·普萊特的“當我們發現地球 2.0 時,接下來會發生什麼?”[宇宙,五月]中,地球大小的系外行星的插圖應歸功於艾倫·外星人/阿拉米庫存照片。
