圣安德鲁斯大学的一项新研究表明，太阳耀斑中的粒子温度比此前预想的要高出6.5倍。这项研究为我们最近恒星50年来的一个谜团提供了一个意想不到的答案。

太阳耀斑是指太阳外层大气突然释放出巨大的能量，使其部分区域温度超过1000万华氏度(约1000万摄氏度)。这些剧烈事件会大大增加到达地球的太阳X射线和辐射，对航天器和宇航员构成威胁，同时也会影响地球的高层大气。

这项研究发表在《天体物理学杂志快报》上，探讨了耀斑如何将太阳等离子体加热到超过1000万度(约1000万摄氏度)的证据。太阳等离子体由离子和电子组成。这项新研究认为，太阳耀斑离子(构成等离子体一半的带正电粒子)的温度可以达到6000万度以上。

通过查看其他研究领域的数据，由数学与统计学院太阳理论高级讲师亚历山大·拉塞尔博士领导的团队意识到，太阳耀斑很可能使离子的加热程度比电子的加热程度更强。

拉塞尔博士说：“我们对最近的发现感到兴奋，即磁重联过程使离子的加热程度是电子的6.5倍。这似乎是一个普遍规律，并且已在近地空间、太阳风和计算机模拟中得到证实。然而，此前没有人将这些领域的研究与太阳耀斑联系起来。”

“太阳物理学历来假设离子和电子必须具有相同的温度。然而，通过利用现代数据重新计算，我们发现在太阳耀斑的重要部分，离子和电子的温差可以持续长达数十分钟，这首次为考虑超热离子开辟了道路。”

“更重要的是，新的离子温度与耀斑谱线的宽度非常吻合，有可能解决近半个世纪以来的天体物理学之谜。”

自20世纪70年代以来，人们一直存在一个问题：为什么耀斑谱线(极紫外和X射线中特定“颜色”太阳辐射的明亮增强)比预期更宽。历史上，人们认为这只能归因于湍流运动，但随着科学家们试图确定湍流的性质，这种解释受到了压力。

经过近 50 年的时间，这项新研究主张一种范式转变，即离子温度可以对解释太阳耀斑光谱的神秘线宽做出巨大贡献。

更多信息： 《太阳耀斑离子温度》，《天体物理学杂志快报》(2025)。期刊信息： 《天体物理学杂志快报》