北京
太阳的外层大气比它的表面热上几千倍——这件事困扰了科学家几十年。现在，一群研究人员用四束强激光和一小块塑料，在实验室里复现了这个过程的一小部分，第一次看到了微型电磁辐射爆发，也就是"太阳纳米耀斑"，如何可能为那层反常的高温提供能量。
先把问题说清楚。太阳表面之外有一层叫日冕的区域，温度能达到几百万摄氏度，而太阳表面本身反而"凉"得多。中国原子能科学研究院的Wei Sun打了个比方："这就像你走离篝火越远，空气反而越热。"这个比喻之所以流传，是因为它精准地描述了那种反直觉——按常理，离热源越远应该越冷，日冕却反着来。
纳米耀斑是日冕中磁场突然重排、并在重排过程中释放能量时发生的现象。但Wei说，这种重排要发生，条件必须刚刚好，比如磁场的形状得对。他和同事想搞清楚：这些条件是怎么形成的，又怎么最终引出纳米耀斑。
他们的做法是：把四束非常强的激光打在一块很小的塑料靶上，产生一片直径约2毫米的等离子体——一种由带电粒子组成的高温混合物。这片等离子体并不是太阳日冕等离子体的精确复制品，但行为方式可以类比。
团队设计了两种情形做对比：
- 一种用平整的靶面，等离子体保持稳定，没有纳米耀斑出现；
- 另一种用带波浪起伏的靶面，等离子体变得不稳定，其中的磁场自行重排，最终产生了纳米耀斑。
这个纳米耀斑对温度的影响很直接。出现耀斑的那一组，等离子体温度达到约799,726°C，几乎是平整靶面那组（没有纳米耀斑）的两倍。
Wei认为，类似的过程——不稳定性导致纳米耀斑、纳米耀斑再加热等离子体——在太阳上也有可能发生。一个支持性的细节是：决定他们这片微型等离子体行为的参数，与太阳上某些区域的观测相符，那些区域里有较冷的等离子体团块像"雨"一样穿过日冕落下。团队还做了一套计算机模拟，结果与实验相互印证。
比利时鲁汶大学的Rony Keppens评价说，这些模拟支持了团队对实验的解读，也为"可能对日冕加热有贡献的效应清单"添了一个有意思的条目。他表示，日冕雨团块确实有可能引发研究人员在实验室里看到的那类不稳定性。
但Keppens也提醒，这项新实验并没有彻底解开日冕加热之谜——等离子体中的某些波动等其他行为，同样可能在其中起作用。换句话说，这是一个有分量的候选机制，不是终局答案。
接下来，Wei和同事打算升级实验：造出更接近三维结构的等离子体，用更精细的手段诊断它的行为，并且让实验室测量与现实更有可比性——比如引入望远镜收集到的太阳数据。用Wei的话说："确认实验室复现的确实是太阳在做的事，这很重要。"
研究发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters），DOI: 10.1103/tmll-158c。
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