華僑網 科技教育 登陆太阳的秘诀,不是“晚上去” | 科技袁人

登陆太阳的秘诀,不是“晚上去” | 科技袁人

导言:
请问它是怎么面对上亿度不被烧化的呢?

■ 视频链接:

v.douyin.com/Fc7RJ8F/

本视频发布于2022年3月13日,点赞量已达4w

■ 精彩呈现:

有人宣布要登陆太阳,别人问:不怕热吗?回答是:晚上上去!虽然这是个笑话,但最近人类确实在某种意义上登陆了太阳。美国2018年发射的帕克(Parker)太阳探测器在2021年4月首次穿越了太阳大气的最外层,即日冕。

请问太阳的温度是多少?中学生可能都知道,是6000摄氏度左右。现在的技术扛住6000度听起来不难,但奇妙的是,帕克经历的温度比这高得多,因为太阳是里边冷外边热。6000度的是光球层,即发出可见光的地方,而从光球向外温度反而上升了,到日冕会上升到百万度!可以说,太阳是一个油炸冰淇淋(static.nfapp.southcn.com)。为什么会这样?目前还不知道,这正是要研究的问题。

那么帕克是怎么扛住上百万度的?答案其实很简单:温度表征的是单个粒子的平均动能,而跟粒子密度无关。日冕的粒子非常稀薄,每立方米只有一千万亿个左右,这个密度是地球大气的一百亿分之一(toutiao.com/a7031310269)。因此,虽然打到帕克上的单个粒子能量很高,但打上来的粒子很少,总的能量并不高。

帕克外表面实际达到的温度不是百万度,而是1400摄氏度左右nasa.gov/feature/goddar)。通过隔热、散热和材料等技术,就可以让内部的飞船和仪器保持在30摄氏度左右。

最后来问大家一道思考题:可控核聚变的燃料即等离子体需要达到上亿度的高温,然而2016年中国宣布为国际热核聚变实验堆计划(ITER)提供了直接面对等离子体的核心部件,即“第一壁”(news.cctv.com/2016/12/1)。请问它是怎么面对上亿度不被烧化的呢?

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■ 作者简介:本文作者袁岚峰,中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员,中国科学技术大学科技传播系副主任,中国科学院科学传播研究中心副主任,科技与战略风云学会会长,“科技袁人”节目主讲人,安徽省科学技术协会常务委员,中国青少年新媒体协会常务理事,中国科普作家协会理事,入选“典赞·2018科普中国”十大科学传播人物,微博@中科大胡不归,知乎@袁岚峰(zhihu.com/people/yuan-l)。
■ 责任编辑:祝阳

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