用强激光打在一块小塑料上，研究人员第一次在实验室里复现了一种可能发生在太阳上的剧烈过程。这项实验或许有助于解释一个困扰科学界数十年的问题：太阳大气最外层为什么热得如此反常。

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太阳表面之外有一层叫日冕的区域，温度达到数百万度，比太阳表面高出数千倍。中国原子能科学研究院的Wei Sun打了个比方：“这就像你离开篝火越远，空气反而越热。”

如今，Wei和同事在实验室里模拟了部分太阳条件，首次观察到微小的电磁辐射爆发——也就是太阳纳米耀斑——如何为日冕的异常高温提供能量。

纳米耀斑通常发生在日冕内磁场突然重排并释放能量的过程中。但Wei指出，这种重排需要恰到好处的条件，比如磁场的形状。他和团队研究了这些条件如何形成、又如何最终引发纳米耀斑。

他们把四束功率极强的激光打在一个微小的塑料靶上，产生了一块约2毫米宽的等离子体——一种由带电粒子组成的高温混合物。这块等离子体并非太阳日冕等离子体的精确复制，但行为方式与之类似。

团队设置了两种场景：一次用平面靶，一次用表面呈波浪状的靶。在第二种情况下，等离子体变得不稳定，其中的磁场发生重排，最终产生了一个纳米耀斑。

这个纳米耀斑对等离子体温度影响显著。温度达到约799726°C，几乎是平面靶实验中未出现纳米耀斑时的两倍。

Wei认为，类似的过程——不稳定性引发纳米耀斑、纳米耀斑加热等离子体——有可能在太阳上真实发生。事实上，决定这块微型等离子体行为的参数，与在太阳上观测到的、冷等离子体团“降雨”穿过日冕的区域相符。团队还完成了计算机模拟，结果印证了这一点。

比利时鲁汶大学的Rony Keppens表示，这些模拟支持了团队对实验的解读，也为“可能促成日冕加热的效应清单”增添了一个有趣的条目。他说，日冕雨团确实可能导致研究者在实验室里观察到的那类不稳定性。

不过在Keppens看来，这项新实验并未彻底解开日冕加热之谜，因为其他等离子体行为，比如其中的某些波，也可能有所贡献。

接下来，Wei和同事希望升级实验，制造更具三维结构的等离子体，并使用更精确的手段诊断其行为。他们还希望让实验室测量结果与现实更直接地可比，比如借助望远镜收集的太阳数据。Wei说：“确认实验室正在复现太阳的行为，这一点很重要。”

相关成果发表于《物理评论快报》，DOI: 10.1103/tmll-158c。