2012年，《科学》评选出今世天文学的八大未解之谜，“为什么日冕那么热”便是其中之一。近来，北大田晖教授与合作者在日冕加热范畴获得重要发展，他们研讨发现，日冕加热与太阳低层大气中的磁活动密切相关，要探寻日冕加热的答案，必需求重视能量和物质从低层大气往外传输的进程。
日冕是太阳的外层大气，亮度大约是太阳外表（光球）的百万分之一。19世纪中叶，人们经过对日全食的观测发现日冕傍边存在着一条亮绿色的谱线。上世纪三四十年代，天文学家们承认这条谱线源自13次电离的铁离子，它的存在标明，日冕的温度高达百万度的量级，远远超越光球约5770度的温度。而依据热力学第二定律，假如日冕的热量是太阳内部经由光球往外传来的，离太阳中心越远温度应该越低，那么它的温度应低于光球，现实却与这恰恰相反。
2017年日全食期间，北京大学拍照的日冕红线图画与云南天文台拍照的日冕绿线图画、美国SDO卫星拍照的日面图画拼接而成的日冕图画。图片来源于北大官微
如此高温的日冕是怎么发生和保持的？这便是日冕加热的问题，它是太阳物理和空间物理范畴长时间以来未能处理的难题之一，并于2012年和暗物质、暗能量等一同被《科学》杂志选为今世天文学的八大未解之谜之一。
北京大学田晖教授及其合作者长时间从事日冕加热的相关研讨工作。近年来，根据对高分辨率太阳观测数据的详细分析，他们发现，太阳低层大气里小标准的遍及性喷流，可能在日冕和太阳风的物质和能量供给中起到了很重要的效果。这些遍及性喷流中，最典型的当属坐落光球和日冕之间的所谓针状物。这些针状物的直径一般只要200千米左右，它们就像喷泉相同间歇性地从太阳外表往外喷射到日冕中。
经估量，太阳外表上时时刻刻都存在着约百万个针状物，其发生和传输进程很可能是了解日冕加热的要害。
针状物与磁场演化之间的联系。左图为Hα谱线观测的针状物（细长的暗结构）。右图展现了针状物由相反极性磁场结构之间的相互效果所发生，蓝色和赤色代表视向磁场重量的不同极性。图片来源于北大官微
田晖课题组与大熊湖天文台通力合作，使用新一代古迪太阳望远镜对太阳安静区针状物的发生机制和加热进程进行了成功的观测，发现了磁活动与针状物间紧密联系。这些针状物一般发生于太阳上一种对流单元鸿沟处的强磁场区域（称为网络安排）邻近。当网络安排邻近呈现相反极性的小标准弱磁场结构时，一般便会发生针状物。
大熊湖天文台古迪太阳望远镜用Hα谱线观测的针状物（细长的暗结构） 图片来源于北大官微
这些观测效果为磁重联驱动针状物的观念供给了迄今为止最强有力的支撑，它标明至少一部分针状物是由磁重联进程所发生的。
曩昔对太阳边际和日面活动区（黑子周围区域）的少量观测显现，太阳低层大气的喷流能导致局地日冕的加热。本次对日面上最遍及的安静区的观测标明，针状物被加热到日冕温度是一种遍及现象，研讨日冕加热不能不考虑针状物的奉献。
这一研讨效果从头梳理了日冕加热的研讨思路。曩昔，我们一般仅仅在日冕观测中寻觅加热的蛛丝马迹，相关理论研讨也根本满是讨论日冕中的物理进程。而这一效果标明， 日冕加热与太阳低层大气中的磁活动密切相关，要揭开日冕加热的奥秘面纱，必需求重视能量和物质从低层大气往外传输的进程，亦即需求着眼于太阳各层大气之间的耦合。
现在，团队相关效果已宣布在《科学》杂志，这一研讨效果也将促进日冕加热和磁重联的有关理论和数值模仿研讨。
