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太阳轨道飞行器:文娜佐伯把图片变成物理

天文学与空间 2022-05-31 00:01:15

由欧洲航天局 太阳轨道飞行器在太阳上发现“篝火”

信用:太阳轨道飞行器/EUI团队/欧空局& NASACSL、国际会计准则、MPS、PMOD/WRC、罗布、UCL/MSSL 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际空间发生的事情直接联系起来

它也让我们对太阳“营火”、空间天气和解体彗星有了新的认识

欧空局太阳轨道飞行器项目科学家丹尼尔·米勒说:“我对太阳轨道飞行器的性能以及保持它和它的仪器运行的各个团队非常满意。”

“今年在困难的情况下,这是一次真正的团队努力,现在我们开始看到这些努力真正有了回报

" 太阳轨道飞行器的10种科学仪器分为两组

有六个遥感望远镜和四个原位仪器

遥感仪器观察太阳及其延伸的大气层——日冕

原位仪器测量航天器周围的粒子,这些粒子是由太阳释放的,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回到太阳表面是太阳轨道飞行器的关键目标之一

在6月15日太阳轨道飞行器第一次近距离通过太阳的过程中,飞船接近了7700万公里,遥感和原位仪器都在记录数据

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个“足迹”

在2020年6月研究的一个例子中,足迹出现在一个叫做“日冕洞”的区域的边缘,在那里太阳磁场延伸到太空,允许太阳风流动

尽管这项工作是初步的,但它仍然超出了目前可能的范围

伦敦帝国理工学院的太阳轨道飞行器原位工作组主席蒂姆·霍伯里说:“我们以前从来没有能够如此精确地测绘。”

太阳风的足迹

信用:太阳轨道飞行器/EUI团队/欧空局& NASACSL、国际会计准则、MPS、PMOD/WRC、罗布、UCL/MSSL、LFO/IO;帝国学院 营火物理学 太阳轨道飞行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

该任务的第一张图像显示了许多看似微小的太阳爆发穿过太阳表面

科学家称之为篝火,因为与这些事件相关的确切能量还不知道

如果没有这种能量,还不清楚它们是否与其他任务中看到的其他小规模爆发事件相同

让这一切如此诱人的是,小规模的“纳米耀斑”早就被认为存在于太阳上,但我们以前从未有机会看到如此小的事件

“营火可能是我们在太阳轨道飞行器上寻找的纳米耀斑,”法国奥赛天体物理空间研究所的弗雷德里克·奥切尔说,他也是太阳轨道飞行器遥感工作组的主席

这很重要,因为理论上纳米耀斑负责加热日冕,太阳的外层大气

日冕大约在100万摄氏度,而表面只有5000度,这一事实仍然是当今太阳物理学中最令人困惑的问题之一

探索这个秘密是太阳轨道飞行器的关键科学目标之一

为了探索这个想法,研究人员一直在用太阳轨道飞行器的SPICE(日冕环境光谱成像)仪器分析数据

SPICE旨在揭示气体在太阳表面的速度

研究表明,确实有小规模的事件,在这些事件中,气体以显著的速度运动,但寻找与营火的相关性的工作尚未完成

“目前,我们只有调试数据,这些数据是在团队还在学习他们的仪器在太空中的行为时获得的,结果非常初步

但显然,我们确实看到了非常有趣的事情,”弗雷德里克说

“太阳轨道飞行器是关于发现的,这非常令人兴奋

" 一个轨道的粒子数据价值

信用:太阳轨道飞行器/环境保护署(欧空局和美国航天局) 在彗星尾巴上冲浪 除了朝着太阳轨道飞行器计划的科学目标前进之外,宇宙飞船也有意外的科学发现

太阳轨道飞行器发射后不久,人们注意到它将穿过阿特拉斯彗星的两条尾巴向下游飞去

尽管太阳轨道飞行器不是为这样一次相遇而设计的,也不应该在这个时候获取科学数据,但任务专家努力确保所有的现场仪器都记录了这次独特的相遇

但是大自然还有一个花招要玩:彗星在宇宙飞船靠近之前解体了

因此,除了尾部传来希望的强信号,飞船完全有可能什么也看不见

事实并非如此

太阳轨道飞行器确实在阿特拉斯彗星的数据中看到了信号,但不是科学家通常预期的那种东西

飞船没有进行强烈的单次尾部穿越,而是在磁数据中检测到了许多波

它还检测到了斑块中的灰尘

这可能是在彗星分裂成许多小碎片时从彗星内部释放出来的

蒂姆说:“这是我们第一次从本质上穿越一颗解体的彗星的尾迹。”

“那里有很多非常有趣的数据,这是我们可以用太阳轨道飞行器做的高质量偶然科学的另一个例子

" 隐形太空天气 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,记录了大量来自太阳的粒子喷射

然后,在4月19日,一个特别有趣的日冕物质抛射席卷了太阳轨道飞行器

日冕物质抛射的多点探测

信用:欧洲航天局 日冕物质抛射(CME)是一种大型空间天气事件,在这种事件中,数十亿吨的粒子可以从太阳的外层大气中喷出

在这次4月14日从太阳爆发的特殊日冕物质抛射期间,太阳轨道飞行器大约在地球到太阳距离的20%

太阳轨道飞行器并不是唯一观测到这一事件的航天器

当时,欧空局的BepiColombo水星任务碰巧正在地球上空飞行

美国国家航空航天局还有一个名为立体的太阳能航天器,位于离太阳-地球直线约90度的地方,直接观察日冕物质抛射穿过的空间区域

它观察了日冕物质抛射撞击太阳轨道飞行器,然后是火星和地球

结合所有不同航天器的测量结果,研究人员可以真正研究日冕物质抛射在太空中的演化方式

这就是众所周知的多点科学,由于太阳系内部现在有大量的航天器,它将成为我们探索太阳风和空间天气的一个越来越强大的工具

蒂姆说:“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抛射向地球移动时的变化。”

也许和目睹这一事件的宇宙飞船一样有趣的是,那些没有看到的宇宙飞船

欧空局-美国国家航空航天局的SOHO航天器位于地球前方,经常观察太阳是否有这样的喷发,但几乎没有记录

这使得4月19日的事件成为一种罕见的太空天气事件,被称为隐形日冕物质抛射

研究这些更难以捉摸的事件将有助于我们更全面地了解太空天气

在未来几年,多点科学的机会将会增加

12月27日,太阳轨道飞行器将完成首次金星飞越

这一事件将利用这颗行星的重力将航天器摆动到更靠近太阳的位置,使太阳轨道飞行器处于更好的位置,以便与美国宇航局的帕克太阳探测器进行联合测量,该探测器也将在2021年完成两次金星飞越。

随着帕克从太阳大气层内部进行原位测量,太阳轨道飞行器将拍摄同一区域的图像

两个航天器将一起给出细节和更大的画面

“2021年将是太阳轨道飞行器激动人心的时刻,”美国宇航局太阳轨道飞行器项目科学家特里萨·尼维斯-钦奇利亚说

“到今年年底,所有的仪器将以成熟的科学模式协同工作,我们将准备更接近太阳

" 2022年,太阳轨道飞行器将接近太阳表面4800万公里以内,比2021年接近2000多万公里

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