美国宇航局太阳能探测器“触摸”太阳,揭开太阳风之谜

原标题:美国宇航局太阳能探测器“触摸”太阳,揭开太阳风之谜

由CNET提供帕克太阳探测器在围绕太阳的轨道上,并将继续近距离观察这颗恒星。

美国宇航局有无数机器人在太阳系中巡逻,它们都同样值得我们的爱和关注,但也许最糟糕的是帕克太阳探测器。宇宙飞船大约有一辆小轿车那么大,正在绕着太阳转,配备了革命性的技术这让它“触摸”太阳。周三,美国国家航空航天局的调查人员发布了该任务的第一组科学数据,详细描述了从太阳系最极端的环境中进行的首次测量。

约翰霍普金斯应用物理实验室的项目科学家努尔·拉乌阿菲说:“在过去的几十年里,我们对我们的恒星了解了很多,但是我们真的需要像帕克太阳探测器这样的任务来进入太阳的大气层。”。“仅在这三个太阳轨道上,我们所学到的东西就改变了我们对太阳的许多了解。”

航天局2018年8月12日发射了帕克太阳能探测器并且能够将耐热航天器插入绕太阳的椭圆形轨道。轨道发射探测器的速度已经赢得了“有史以来最快的人造物体”的称号而且,利用金星作为重力辅助,探测器将继续减小它到太阳系大加热器的距离。

周三发表在《自然》杂志上的一套四篇论文中,研究人员详细介绍了帕克太阳探测器从太阳等离子光环(一个被称为日冕的区域)内部进行的首次测量,并分析了2018年11月和2019年4月PSP前两次近距离测量的数据。日冕中的温度徘徊在200万到500万华氏度之间,但是它是如何被加热的,亚原子粒子在其中的行为如何,仍然是天文学家的一个谜。

日冕还产生太阳风,一股能量粒子流散发到太阳系。过去,天文学家已经能够测量离地球更近的这些溪流,但是多亏了PSP上最先进的工具(藏在后面令人印象深刻的隔热板),太阳的一些秘密开始被揭开。

由CNET提供WISPR能够捕捉从太阳流出的物质的图像,从图像左侧发出的白色大条纹可以看出这一点。

太阳探测器的宽视场成像仪充当探测器的“眼睛”,允许研究人员对日冕中太阳风形成的结构进行成像。WISPR传递了令人惊叹的第一光线图像2018年9月,随后令人震惊来自太阳大气内部的图像那年的12月。

威斯康辛大学公共科学研究院的首席研究员罗斯·霍华德检查了仪器拍摄的照片,以识别太阳风中的结构。这些图像揭示了日冕“飘带”中的新动态,日冕“飘带”是从太阳发出明亮光束的磁环,可以看到微弱的日冕光线。该小组还观察了太阳周围地区尘埃散射光的强度,证实了从地球上进行的观察。然而,他们惊讶地看到离太阳更近的异常强度分布。

强度的变化可以证明离太阳表面更近的“无尘区”,这一假设可以追溯到20世纪70年代的赫利俄斯飞船实验。霍华德和同事在他们的研究中警告说,WISPR没有直接观察假设的无尘区和其他解释可能是灰尘性质或强度的变化,而不是数量的变化。随着PSP在未来几年中减少与太阳的距离,这种长期寻求的环境应该得到证实。

太阳风没有像预测的那样运行

贾斯汀·卡斯帕领导的研究小组发现了第二个意想不到的发现。卡斯帕和他的同事利用PSP上的太阳风电子阿尔法和质子仪器收集了电子、氢离子和氦离子如何在太阳风中运动的信息。当太阳喷出这些粒子时,它们最终会与SWEAP碰撞,后者可以记录它们的性质——这一壮举通常每秒发生四次以上。

随着大量粒子撞击SWEAP仪器,并得到PSP上的FIELS仪器数据的支持,Kasper和他的团队发现近太阳太阳风由于磁场逆转而表现异常。在反转过程中,太阳风的速度似乎会激增,该团队认为流动的粒子在远离太阳时可能会遵循一条类似于S的曲线。

此前,科学家们已经测量了太阳风粒子像子弹一样沿着穿过地球的直线轨迹从太阳流走。但是卡斯帕的团队发现太阳风的“旋转流”惊人地增加,这与之前任何太阳风应该如何旋转的模型都不匹配。离太阳更近的地方,风仍在旋转,但原因仍不清楚。

卡斯帕在一份新闻稿中说:“第一次相遇时看到的太阳风的大规模旋转流动真是令人惊讶。”。“虽然我们希望最终看到更靠近太阳的旋转运动,但我们在第一次相遇中看到的高速比标准模型预测的要大近十倍。”

随着帕克继续绕轨道运行,研究人员将更好地观察近太阳太阳风流动。作者指出,这“对于理解太阳如何失去角动量并随着年龄的增长而自转是至关重要的”

下一步是什么?

12月26日,探测器将进行第二次飞越金星,利用地球的引力使其轨道进一步缩小,并更加靠近太阳。这次飞越还将看到帕克太阳探测器加快速度,以每秒109公里的速度围绕太阳快速飞行,直到2020年7月第三次金星飞越再次启动它。

PSP的活动将持续五年,直到2025年,最接近的时候飞船将在700万公里(430万英里)以内。水星是离太阳最近的行星,离恒星最近的地方大约有4600万公里。在接下来的五年里,慢慢拉近距离对于理解日冕的复杂性、表面、太阳风是如何喷入宇宙以及它对太阳系其他部分的影响至关重要。

2020年,另一艘宇宙飞船——欧洲航天局的太阳轨道飞行器——将加入PSP的任务。定于二月份发射的宇宙飞船还将近距离和私人地与太阳接触,在一个高度椭圆的轨道上旋转,使其距离超热等离子球约4200万公里。随着两艘宇宙飞船在太阳系核聚变反应堆中巡逻,直到下一个十年,科学家们将开始照亮太阳系中最亮的物体,并发现更多隐藏在其中的惊喜。返回搜狐,查看更多

责任编辑:

声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。
免费获取
今日搜狐热点
今日推荐