太阳惊现 “黄金裂缝”,喷出物价值30亿美元,能源革命要来了?

360影视 动漫周边 2025-04-23 21:29 3

摘要:其实太阳表面并无传统意义上的“裂缝”,这里的“裂缝”是指日冕物质抛射(CME)或太阳耀斑伴随的日冕洞(coronal holes),2023年,NASA太阳动力学观测卫星(SDO)捕捉到异常活跃的太阳活动:大规模耀斑和CME从日冕洞喷发,释放出大量带电粒子和稀

最近天文学界传出震撼消息:太阳表面出现巨大“裂缝”,从中喷涌出大量珍贵物质,据估算每吨价值高达30亿美元!

这些物质是什么?

为何如此昂贵?“裂缝”又是什么现象?

其实太阳表面并无传统意义上的“裂缝”,这里的“裂缝”是指日冕物质抛射(CME)或太阳耀斑伴随的日冕洞(coronal holes),2023年,NASA太阳动力学观测卫星(SDO)捕捉到异常活跃的太阳活动:大规模耀斑和CME从日冕洞喷发,释放出大量带电粒子和稀有物质。

这些“裂缝”并非物理裂缝,而是磁场断裂重联(magnetic reconnection)形成的低密度区域,磁场线在此“撕裂”并重组,喷出高速等离子体流。

日冕洞通常出现在太阳极区或活跃区,直径可达数万公里,2023年3月的X级耀斑事件中,日冕洞宽度超地球10倍,喷发物质速度达3000公里/秒,这些事件因规模巨大,被媒体形容为“裂缝”,2025年太阳进入第25周期峰值,活动更频繁,类似现象可能再现。

喷涌的“珍贵物质”主要指氦-3(³He),一种稀有同位素,每吨氦-3市场估价约30亿美元,因其在核聚变能源中的潜力,氦-3与氘(²H)聚变反应高效、安全,释放能量远超裂变,且无放射性废料,1吨氦-3可供电百万户家庭一年,价值堪比黄金千倍。

地球上氦-3极稀少(约35吨,多陷于地幔),但太阳内部因核聚变产生大量氦-3。太阳风(带电粒子流)携氦-3喷向太空,CME和耀斑会将高浓度氦-3抛入日冕,部分随等离子体流逸出,2023年《天体物理学杂志》估算,单次大型CME可释放数千吨氦-3,若能捕获,价值数万亿美元。但这些物质多散入太空,难以收集。

地球氦-3储量仅能支持小型实验,月球表土(受太阳风沉积)含约100万吨,但开采成本高,每吨超10亿美元,国际热核聚变实验堆(ITER)预计2035年测试氦-3聚变,若成功,需求将激增。NASA估算,全球年需数百吨氦-3,市场价或超30亿美元/吨。

这些“裂缝”喷发的物质对地球有何影响?

CME抛射的带电粒子撞击地球磁场,引发极光,但也可能干扰卫星、电网。2023年2月,SpaceX40颗星链卫星因地磁风暴坠毁,日冕洞喷发的氦-3等物质为研究太阳物理提供数据,SOHO和SDO卫星正追踪这些流,推测太阳风如何沉积氦-3。

长期来看,氦-3随太阳风扩散,浓度低,需巨型太空网(直径数百公里)拦截,材料和发射成本超万亿美元,氦-3需低温高压储存,太空环境复杂,泄漏风险高,月球氦-3开采成本虽高(每吨约15亿美元),但比太空捕获更可行,中国计划2030年前建月球基地。

长期来看,氦-3聚变若商用(2050年后),太阳喷发可能成“金矿”,SpaceX的星舰或未来轨道工厂可部署收集器,捕获CME抛射的氦-3,《自然-能源》预测,2070年氦-3经济或达万亿美元,太阳“裂缝”将成为“能源喷泉”。

来源:观察宇宙

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