在一個令人難以置信的歷史悠久的首先中,人造的航天器已經湧入並與太陽接觸。
2021年4月28日,美國國家航空航天局的帕克太陽能探測實際上飛入了太陽電暈,這是太陽的上層氣氛。它不僅可以講述這個故事 - 證明了帕克高科技隔熱性的功效,而且還進行了原位測量,從而為我們提供了許多關於太陽系核心的從未見過的數據。
“帕克太陽能調查'觸摸太陽'是太陽科學的巨大時刻,也是一個真正傑出的壯舉,”天體物理學家托馬斯·祖布欽(Thomas Zurbuchen)說NASA總部的科學任務局副管理人。
“這個里程碑不僅為我們提供了對太陽的演變及其對太陽系的影響的更深入的見解,而且我們對自己的明星學習的一切也使我們更多地教會了我們有關宇宙其餘部分的恆星。”
帕克太陽能調查於2018年推出,其主要目的是探究太陽能電暈。在計劃的七年任務中,它應該使用總共使用7種重力輔助操作,總共為太陽做出26個近距離方法或圍裙。金星使它越來越近。四月的圍賽山是第八名,也是第一個真正進入電暈的人。
在太陽大氣中的近五個小時中,帕克在太陽的磁場和採樣顆粒中測量了波動。以前,我們對這些屬性的估計取決於外部信息。
“帕克太陽能探頭(Parker Solar Proce)現在飛到太陽很近,現在感覺到太陽大氣層(Corona)的磁性占主導地位的條件,我們從來沒有做過,”天體物理學家nour raouafi,約翰·霍普金斯(Johns Hopkins)應用物理實驗室的帕克項目科學家。
“我們看到在磁場數據,太陽風數據以及圖像中視覺上的電暈證據。實際上,我們可以看到航天器穿過冠狀結構,可以在總太陽日食中觀察到。”
(NASA/JOHNS HOPKINS APL/海軍研究實驗室)
上圖:圖片中可見的明亮特徵是冠狀彩帶,通常僅在日食期間從地球上看到。這些是在今年8月的第九個週期期間由帕克探測器成像的。
太陽沒有堅實的表面。取而代之的是,它的邊界是由我們所說的alfvén臨界表面定義的,在該表面上,重力和太陽的磁場太弱而無法包含太陽等離子體。
在這一點之上,太陽風出現,通過太陽係有力地吹來,如此速度如此之快,以至於風中的波浪從太陽爆發出來。我們稱之為太陽的“表面”,由滾動對流單元組成,被稱為光球,遠低於。
帕克的目標之一是了解有關Alfvén臨界表面的更多信息。也就是說,它在哪裡,以及其地形的樣子,因為我們不知道這兩個事情。估計使alfvén的臨界表面從太陽中心到達10至20個太陽半徑。帕克(Parker)以19.7太陽能半徑進入電暈,在電暈搖動期間傾斜至18.4太陽射線。
有趣的是,該探針似乎偶爾會遇到電暈的磁性狀況,這表明Alfvén臨界表面皺紋。在較低的深度,帕克遇到了一種稱為偽流的磁性結構,我們可以在太陽日食期間看到它從陽光下出來。帕克的數據表明,這些結構是造成Alfvén臨界表面變形的原因,儘管我們目前不知道為什麼。
在偽流程者內部,條件比周圍的太陽大氣更安靜。顆粒不再是如此混亂地將航天器自助式自助力,並且磁場更加有序。
帕克還調查了一種稱為太陽能折返的現象。這些是太陽風的磁場中的Z形扭結,目前尚不清楚它們形成的位置或方式。自1990年代以來,我們就知道了折返,但是直到帕克在2019年對他們進行調查之前,我們才知道它們很普遍。然後,在第六次飛行中,探測器的數據向我們表明了折斷是從補丁中發生的。
現在,帕克在太陽氛圍中發現了它們,這表明至少有一些折返來自下層電暈。
“帶有折返區域的結構與電暈底部的一個小磁漏斗結構相匹配,”天文學家斯圖爾特·貝爾(Stuart Bale)說加利福尼亞大學伯克利分校的首席作者是關於新聞界現象的論文天體物理雜誌。 “這是我們對某些理論的期望,這指出了太陽風本身的來源。”
我們仍然不知道這些好奇的結構是如何形成的,但是隨著前方的數十個圍裙,與太陽中心的9.86太陽半徑接近,我們很可能會得到一些非常有趣的答案。
“幾十年來,我們一直在觀察太陽及其電暈,我們知道那裡有有趣的物理學來加熱和加速太陽風等離子體。儘管如此,我們無法確切地說出物理學是什麼,”勞菲說。
“隨著Parker Solar Pooce現在飛往以磁為主導的電暈飛行,我們將對這個神秘地區的內部運作有了期待已久的見解。”
該研究已發表在物理評論信。