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前所未有的突破!來自帕克太陽探測器的最新數據!

帕克太陽探測器最近一次接近一顆恆星幾周後,也就是從2018年10月31日到11月11日,帕克太陽探測器完成了它的第一個太陽相遇階段,加速穿過太陽的外層大氣——日冕——並使用四套尖端儀器收集了前所未有的數據,而這些首次太陽相遇的科學數據剛剛進入任務科學家的手中,這是這個領域的許多人多年來一直在期待的時刻,物理學家們已經等了60多年,他們正在思考如何利用這些前所未見的數據,這些數據有可能為我們的恆星——太陽的物理學提供新的線索。

帕克太陽探測器是以尤金·帕克的名字命名的。1958年,物理學家尤金·帕克首次提出太陽風存在的理論,太陽風是太陽不斷噴發出的物質。這是美國宇航局第一次以一個活生生的人的名字命名任務。Gene Parker革命性的論文預測了日冕和太陽風的加熱和膨脹。現在,有了帕克太陽探測器,我們就能夠真正理解是什麼驅動著這股持續不斷的流到日球層的邊緣。

太陽的影響是深遠的。太陽風,它的物質外流,填滿了我們太陽系的內部,形成了一個氣泡,包圍著行星,並延伸到遠遠超過海王星的軌道。太陽風嵌入帶電粒子和太陽能材料中,攜帶著太陽磁場。日冕物質拋射的額外一次性噴發也攜帶著這種太陽磁場——在這兩種情況下,這種被磁化的物質可以與地球的自然磁場相互作用,並引起地磁風暴。這樣的風暴會引發極光甚至斷電,而其他類型的太陽活動會造成通訊問題,擾亂衛星電子設備,甚至危及宇航員——尤其是在地球磁場的保護層之外。

我們太陽系的其他星球也經歷著它們自己版本的這些類似效應,在行星之外,太陽的物質與星際介質碰撞,星際介質填充了恆星之間的空間。這一區域的相互作用對高能銀河宇宙射線射入太陽系的頻率起著重要作用。所有這些效應都源於複雜的系統——但它們都起源於太陽,因此掌握驅動恆星活動的基本物理原理至關重要。

帕克太陽探測器被設計用來解決關於太陽物理的三個主要問題。首先,太陽的外層大氣,日冕,是如何被加熱到比下面可見表面高300倍的溫度的?第二,太陽風是如何以如此快的速度加速到我們觀測到的高度的?最後,太陽中一些最具能量的粒子是如何以超過光速一半的速度遠離太陽的?

而帕克的儀器正是被設計成以前不可能的方式來觀察這些有問題的現象,這給了科學家們在研究太陽大氣層方面取得新進展的機會。

例如,在WISPR套件中(太陽能探測寬視場成像儀),帕克太陽探測器的成像儀將對年輕的太陽風有一個新的視角,捕捉到帕克太陽探測器穿過太陽日冕時太陽風是如何演變的。航天器的是?套件將幫助科學家深入研究高能粒子加速的原因。航天器場儀器套件的電場天線可以接收到能夠揭示日冕加熱原因的無線電脈衝。

這張照片從帕克太陽探測器就是wispr儀器顯示冠狀拖纜在太陽的東翼看到11月8日,2018年美國東部時間凌晨1:12點。冠狀帶結構的太陽能材料在太陽的大氣層日冕通常位於地區太陽活動的增加。流光的精細結構非常清晰,至少可以看到兩條射線。這張照片拍攝時,帕克太陽探測器距離太陽表面約1690萬英里。靠近圖像中心的明亮物體是木星。

太陽探測杯儀器——它超出了航天器的隔熱層,暴露在整個太陽環境中——測量太陽風中不同離子種類的熱特性。結合來自FIELDS套件的數據,這些測量可以幫助揭示太陽風是如何被加熱和加速的。

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