帕克太阳探测器可能发现了高速太阳风的起源

一艘坠入​​太阳大气层的航天器揭示了快速太阳风中强烈等离子体爆炸的可能来源。

远离太阳，太阳风是一种模糊、湍流的等离子体。但当 NASA 的帕克太阳探测器在距太阳表面约 800 万公里的范围内，它探测到了狭窄的等离子流（日期: 12/15/21）。 溪流出现由磁场引导研究人员于 6 月 7 日报告称，他们追溯到了太阳大气中两个相对较冷的区域，即日冕洞。自然。

太阳风——从太阳流出的稳定带电粒子流——有两种不同的速度，被称为“慢”和“快”。到目前为止，尚不清楚是什么加速了快速的太阳风。大部分太阳风中的等离子体由质子、电子和原子核组成，速度为每秒数百公里。但来自冕洞上方区域的等离子体的速度可以快 10 倍以上。

快速等离子体流与事件有关被称为折返，其中太阳附近的磁场部分会反转方向（日期：1/15/21）。当靠近太阳表面的磁场环与远离太阳的长场线相连时，就会产生折返现象。重新连接会导致急剧的折返扭结，当扭结变直时，等离子体就会被踢向太空。

研究人员提出，较高能量的流是新重新连接的具有急剧弯曲的场线的结果，而较低能量的流则来自较旧的弯曲但已变得更加平滑的场线。

加州大学伯克利分校的天体物理学家斯图尔特·贝尔表示，尽管快速太阳风是由磁重联引起的证据令人信服，但这仍然是间接的。“我们的结果表明，太阳风可以在非常靠近太阳的地方加速到很高的速度，”贝尔说。“这与风能的标准场景有些不同”，在风能的标准场景中，加速发生在距离太阳较远的地方。

贝尔表示，掌握快速太阳风起源等过程具有重要实际意义。“我们还认为，磁重联是太阳耀斑的成因，并参与释放日冕物质抛射，这对太空天气有重大影响。”太阳耀斑和他们创造的太空天气导致地球电网中断、无线电通信中断，并可能威胁宇航员（日期：2020/7/30）。

这一发现也是解开为什么太阳大气层的温度比其表面高出数百万摄氏度未参与这项研究的天体物理学家 Gary Zank 表示（日期: 8/20/17）“但他们没有确定加热机制。”

阿拉巴马大学亨茨维尔分校的 Zank 表示，这些观测表明了太阳附近磁重联的重要性。“下一步是将其与磁能耗散联系起来，以确定实际的加热过程。”

这项研究的另一个有趣方面是，尽管存在湍流，太阳表面的结构似乎仍印刻在太阳附近的太阳风上，普林斯顿大学天体物理学家阿米塔瓦·巴塔查吉 (Amitava Bhattacharjee) 表示，他没有参与这项研究。他说，其他研究人员也提出这种情况可能发生，但在这项新研究中，“实验和模拟证据更有说服力。”

帕克与太阳的近距离接触可以更明确地证实快速太阳风的来源。未来，随着太阳进入黑子数量和太阳风数量不断增加的阶段，太阳活动将在 2025 年 7 月左右达到顶峰，帕克将通过太阳。“随着我们进入太阳活动高峰期，”贝尔说，“我们预计会出现一些严重的意外。”