4800万公里,人类进一步“逼近”太阳,太阳的面目越来越清晰

  • 太阳轨道飞行器在太阳上发现“营火”。
太阳轨道飞行器的最新结果显示,该任务首次将太阳表面的事件与航天器周围的行星空间发生的事情直接联系起来。它还让我们对太阳的营火、太空天气和彗星有了新的认识。
太阳轨道器的10个科学仪器被分成两组。这里有6个遥感望远镜和4个现场仪器。这些遥感仪器用于观测太阳及其延伸的大气层(日冕)。现场仪器测量了航天器周围的粒子(这些粒子是由太阳释放出来的,被称为太阳风)以及它的磁场和电场。追踪这些粒子和场的起源是太阳轨道飞行器的关键目标之一。
今年6月15号,在太阳轨道飞行器第一次接近太阳的时候,距离太阳只有7700万公里,遥感和现场仪器都在记录数据。

太阳风的足迹

太阳轨道飞行器的数据使得计算撞击航天器的太阳风的来源区域成为可能,并在遥感图像中识别出这些“足迹”。在2020年6月研究的一个例子中,这个足迹出现在一个叫做“日冕洞”的区域的边缘,在那里太阳的磁场延伸到太空,允许太阳风流动。
尽管这项工作是初步的,但它仍然超出了迄今为止的任何可能。

营火物理

太阳轨道器也有关于今年早些时候引起世界关注的太阳“营火”的新信息。
该任务的第一批图像显示了大量的小型太阳喷发,这些喷发横跨太阳表面。科学家称其为“营火”,因为与这些事件相关的确切能量尚不清楚。如果没有这些能量,目前还不清楚它们是否与其他任务观测到的小规模喷发事件相同。让这一切变得如此诱人的是,长期以来人们一直认为太阳上存在小规模的“纳米耀斑”,但我们以前从未有办法看到这么小的事件。
“这些营火可能是我们用太阳轨道飞行器寻找的纳米耀斑,”弗雷德里克·奥切尔说,他是法国奥赛天体物理研究所的太阳轨道飞行器遥感工作小组的主席。
这一点很重要,因为理论上认为,纳米耀斑对日冕的加热负有责任。日冕的温度约为100万摄氏度,而其表面仅为5000摄氏度,这一事实至今仍是太阳物理学中最令人困惑的问题之一。调查这一奥秘是太阳轨道飞行器的主要科学目标之一。
为了探索这一想法,研究人员一直在分析太阳轨道器SPICE(日冕环境光谱成像)的数据。SPICE被设计用来揭示气体在太阳表面的速度。它表明,确实有一些小规模的事件,其中气体以显著的速度移动,但寻找与篝火的相关性还没有完成。

冲浪彗星的尾巴

除了在实现太阳轨道飞行器的科学目标方面取得进展外,航天器还带来了意外的科学成果。
在太阳轨道器发射后不久,人们注意到它将沿阿特拉斯彗星的下游飞行,穿过它的两条尾巴。虽然太阳轨道器不是为这样的偶遇而设计的,也不是为了在这个时候采集科学数据,但任务专家努力确保所有的现场仪器确实记录了这一独特的偶遇。
太阳轨道器确实在来自阿特拉斯彗星的数据中看到了特征,但不是科学家通常预期的那样。航天器在磁数据中探测到大量波,而不是强烈的单尾交叉。它还在小块区域探测到尘埃。这可能是彗星分裂成许多小碎片时从内部释放出来的。

隐形空间天气

太阳轨道飞行器在太空中的大部分时间里一直在测量太阳风,记录大量的太阳粒子喷射。然后,在4月19日,一个特别有趣的日冕物质抛射横扫了太阳轨道飞行器。
  • 日冕物质抛射的多点探测
日冕物质抛射,简称CME,是一种大型的太空气象事件,在这种事件中,数十亿吨的粒子会从太阳的外层大气中喷射出来。
太阳轨道器不是唯一观测到这一事件的航天器。结合来自不同航天器的测量数据,研究人员可以真正研究日冕物质抛射在太空中演化的方式。这被称为多点科学,由于目前在太阳系内部的航天器数量众多,它将成为我们了解太阳风和太空天气的一个日益强大的工具。
我们可以远程观察它,我们可以在原地测量它,我们可以看到日冕物质层在向地球移动时是如何变化的。
12月27日,太阳轨道飞行器将完成首次飞越金星。这次任务将利用金星的重力使航天器更接近太阳,使太阳轨道器处于更好的位置,以便与美国宇航局的帕克太阳探测器进行联合测量,帕克太阳探测器也将在2021年完成两次飞越金星。
当帕克从太阳大气层内部进行原位测量时,太阳轨道飞行器将拍摄同一区域的图像。这两个航天器将同时提供细节和更大的图景。2021年对太阳轨道飞行器来说将是一个激动人心的时刻。到今年年底,所有的仪器将以成熟的科学模式一起工作,我们将准备更接近太阳。到2022年,太阳轨道飞行器将接近太阳表面4800万公里以内,比2021年的距离要近2000万公里。
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