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美欧两探测器快要间隔揭秘日冕、太阳风和太阳磁场

工夫:2018-07-12 04:28阅读:

  与太阳“密切打仗”

  ——美欧两探测器快要间隔揭秘日冕、太阳风和太阳磁场

  本报记者 刘 霞

  夸父追日;后羿射日;伊卡洛斯用蜡做成党羽飞向太阳,后果因飞得过高,蜡被太阳消融而跌落水中归天……这些故事至今仍在人们耳边传播。太阳为地球上的生命提供能量,在人类生掷中饰演紧张脚色,但太阳风和带电粒子也会引发某些太空气候事情,搅扰无线电通讯、电网等。这些事情为何故及怎样发作?对地球发生何种影响?迄今还未被人类完全了解。

  随着科技不时开展,人类如今终于可以与太阳“密切打仗”。行将于往年冬季发射的美国国度航空航天局(NASA)“帕克”太阳探测器和将于2020年升空的欧洲空间局(ESA)太阳轨道器,虽然技能上存在差别,但异曲同工,都将为我们提供有史以来最好的时机,提醒太阳风等运动的庞大性,理解太阳的任务原理以及对太空情况的影响等。

  为何日冕比太阳外表热许多

  据NASA官网克日音讯,这两款探测器都将研讨太阳的内部大气层——日冕。日冕的大局部举动都无法预测,迷信家对其知之甚少。现在有两大疑问尚待解开:日冕的温度为什么比太阳外表的温度高许多?太阳风为何继续不时地以极高的速率喷涌而出?

  我们可以看到远处的日冕,乃至可以丈量太阳风穿越地球时的状况,但直到近来才拥有可以接受太阳左近热量和辐射的技能,得以与太阳“密切打仗”,近间隔研讨日冕。

  NASA戈达德太空中央“帕克”太阳探测器义务研讨迷信家埃里克·克里斯汀说:“这两个探测器运用的技能有所差别,但义务互补:它们将给日冕照相,并研讨太阳南北极的状况。”

  “帕克”将曩昔所未有的间隔接近太阳——间隔太阳外表约600万公里。现在,间隔太阳近来的探测器记录由上世纪70年月发射的“太阳神2号”(Helios B)探测器坚持,距太阳约4343万公里。

  在与太阳“密切打仗”时,“帕克”将用它的4套迷信仪器给太阳风照相,并研讨太阳的磁场、等离子体和高能粒子,提醒太阳外层大气的真实构造,协助我们了解为什么日冕的温度比太阳外表高许多——日冕的温度可以飙升至几百万华氏度;而太阳外表之下,即光球层的温度仅彷徨在1万华氏度左右。

  而太阳轨道器将在距太阳约4200万公里的范畴内运动,处于一个高度倾斜的轨道上。在此轨道上,太阳轨道器将成为首个能间接为太阳南北极照相的探测器。现在,我们对太阳极地的理解也很少。

  揭开太阳风的“庐山真面貌”

  别的,这两款探测器都将研讨太阳风——太阳继续不时放射出的充溢内太阳系的、被磁化的气体,其与整个太阳系的磁场、大气层乃至太阳系内天体的外表互相作用。在地球上,这种互相作用会引发极光,偶然会毁坏通讯零碎和电网。

  此前取得的数据让迷信家们置信,日冕会给粒子减速,让太阳风到达令人难以相信的速率:当太阳风分开太阳并穿越日冕时,速率放慢了两倍。当太阳风抵达丈量其一举一动的航天器时,它曾经游览了约1.48亿公里,这段工夫足以让这些带电气流与其他粒子稠浊在一同,招致其某些特性丧失。

  “帕克”太阳探测器将在太阳风刚构成并分开日冕时捕获太阳风,将原始观察后果传回地球;而太阳轨道器所处的地位让其可以很好地察看太阳的南北极,其提供的信息有助迷信家洞悉太阳风的构造和举动在差别纬度的变革状况。这两款探测器协同作战,劣势互补,有助迷信家进一步揭开太阳风的“庐山真面貌”。

  太阳的磁场怎样天生

  太阳轨道器还将应用其共同的轨道,更好地理解太阳的磁场。

  太阳最风趣的一些磁场运动会合在南北极,研讨太阳南北极关于了解太阳磁场的性子很有协助,但由于地球围绕一个简直与太阳赤道平行的立体运转,我们通常不克不及很好地看到太阳的南北极。

  太阳的磁场活泼且绵延至海王星轨道之外,能抵达云云悠远的中央,很大水平上是由于太阳风:随着太阳风向外放射出来,它会携带太阳磁场,发生一个宏大的“气泡”——日光层。日光层的界限由太阳与星际空间互相作用构成。2012年“游览者1号”探测器穿过太阳风层顶,人们才晓得这些界限可维护外部太阳系免受来自银河系的辐射。

  太阳南北极四周的强磁场促使太阳不时变革,招致太阳耀斑和日冕物质抛射,但现在尚不清晰太阳磁场终究怎样在其外部发生。太阳轨道器每次将回旋在太阳大气层的统一地区几天,观察极地四周压力的累积和开释,从而更好地厘清招致太阳磁场发生的物理进程。

  研讨职员指出,“帕克”太阳探测器和太阳轨道器将配合美满我们对太阳和日光层的理解。NASA戈达德太空中央“帕克”太阳探测器研讨义务迷信家亚当·萨博说:“我们试图破译太阳左近发作的事变,不言而喻的方法便是去那边。”

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