NASA帕克探测器历史性地进入太阳大气层

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根据new atlas,美国宇航局于2018年通过密切“接触”首次进入该地区的美国宇航局太阳能帕克探测器,启动了一项历史性任务。探测器穿过太阳的高层大气,即日冕,实现了对其粒子和磁场的前所未有的采样,开启了太阳科学领域和对太阳系形成过程的理解的新篇章。

NASA帕克探测器历史性地进入太阳大气层-第1张图片-IT新视野

帕克太阳探测器于2018年8月发射,目标是“接触太阳”,其主要重点是研究太阳风。这些是在其大气层中形成并向外喷射的亚原子粒子流,携带着太阳磁场,影响着我们的行星和整个太阳系中的其他行星。

通过研究几十年来一直让科学家们好奇的太阳风,美国宇航局希望了解更多关于能量和热量如何在太阳大气中传播的信息。在这里,风从亚音速加速到超音速。更好地理解这一过程可以揭示地球上生命如何发展以及宇宙中其他恒星如何形成的线索。

帕克太阳探测器在其整个太阳之旅中创造了一系列记录,成为有史以来速度最快的天体,其速度达到每小时363660英里(585254公里)。这发生在上个月航天器飞越太阳的过程中,这是其7年任务中24个越来越近的轨道中的第10个,最终将使其距离太阳表面383万英里(616万公里)以内。

NASA帕克探测器历史性地进入太阳大气层-第2张图片-IT新视野

它在4月份第八次飞越太阳表面810万英里(1303万公里)。数据显示,该探测器首次进入太阳大气层。这就是大气结束和太阳风开始的地方,被称为阿尔芬临界界面。直到现在,科学家们还没有确定它的确切位置,尽管远程成像显示它在太阳表面上方430万到860万英里(690万到1380万公里)之间。

位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的帕克项目科学家努尔·拉瓦菲,说:“帕克太阳探测器飞得离太阳如此近,现在可以感受到太阳大气中磁层的情况——日冕,这是我们以前无法感受到的。我们在磁场数据、太阳风数据和图像中看到了日冕中的证据。我们可以实实在在地看到航天器在日冕结构上飞行,这可以在飞行过程中观察到日全食。”

数据还表明,正如一些科学家预测的那样,阿尔芬临界界面的特征是褶皱的“峰谷”。我们希望了解这些“峰谷”是如何与地表的太阳活动相一致的,这可以提高我们对其如何影响大气和太阳风的理解。

当探测器进入和离开日冕时,它也会遇到一个称为“伪探测器”的特征,这是一个巨大的结构,在日食期间可以在地球上看到。任务科学家们描述说,在一个伪拖缆中就像在风暴眼中一样。环境比较安静,由磁场形成的粒子流也比较慢。

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探测器紧密接触的其他重要发现包括太阳风中的“之字形”结构,称为“回转”。2019年的任务数据显示,在太阳附近有大量的“旋转”。目前还不清楚它们是在哪里形成的,但来自帕克太阳探测器的最新情报显示了一个原点,位于太阳可见表面附近,称为光球层。

科学家们发现,这种旋转现象以碎片的形式出现,这似乎与来自光球层的磁漏斗一致。他们相信这些磁漏斗可能是太阳风的发源地之一,特别是它快速移动的形式。

加利福尼亚大学的教授斯图尔特•贝尔是新回旋加速器纸的主要作者,他说:“回旋加速器区域的结构与科罗娜啤酒底部的小磁漏斗结构相匹配,这是我们从一些理论中得到的,它决定了太阳风的来源。”

随着探测器继续向太阳靠近,科学家们希望了解更多关于这些类型的太阳现象。这可能包括转折点是如何形成的,日冕是如何被加热到数百万度的,以及为什么它比下面实际的太阳表面更热。

“帕克太阳探测器‘接触太阳’是太阳科学不朽的一刻,是一个真正伟大的壮举,”美国宇航局科学任务副主任托马斯·祖尔布钦(Thomas Zurbuchen)说。“这一里程碑不仅让我们对太阳的演化及其对太阳系的影响有了更深入的了解,而且我们对自己恒星的所有了解也让我们对宇宙其他部分的恒星有了更好的了解。”

详细说明这一里程碑的研究发表在《物理评论快报》杂志上。

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