迈尔斯·哈特菲尔德，美国宇航局戈达德太空飞行中心 2014年1月7日，从美国国家航空航天局的太阳动力学观测站的几个不同波长的光中看到了一个来自AR 11944的太阳耀斑
从右到左，人工着色的图像显示等离子体的温度约为100万华氏度(60万摄氏度)，4
500万华氏度(2
500万摄氏度)和12
700万华氏度(7
一百万摄氏度)
学分:美国航天局/空间发展组织 太阳高能粒子以接近光速的速度在太空中穿梭，是人类太空飞行未来的主要挑战之一
这些微小的太阳射弹云可以在不到一小时的时间内到达地球——9300万英里的旅程
它们会烧毁敏感的航天器电子设备，并对人类宇航员构成严重威胁
但是它们的发生是非常难以预测的，部分原因是我们仍然不知道它们究竟来自太阳的什么地方
一项追踪三次太阳诱发电位爆发的新研究提供了第一个答案
“我们第一次能够精确定位这些高能粒子的具体来源，”斯蒂芬妮·亚德利说，她是伦敦大学学院的空间物理学家，也是这篇论文的合著者
“了解震源区和产生地震诱发电位的物理过程可以改进对这些事件的预测
该项研究的作者大卫·布鲁克斯是华盛顿乔治梅森大学的空间物理学家
C
，亚德利在2021年3月3日的《科学进展》上发表了他们的发现
SEPs可以从太阳向任何方向射出；在浩瀚的太空中抓到一只并非易事
美国国家航空航天局的太阳物理系统天文台——一支不断壮大的研究太阳的宇宙飞船舰队，战略性地分布在整个太阳系——部分是为了增加这些幸运相遇的机会
科学家将体感诱发电位事件分为两大类:冲动型和渐进性
脉冲SEP事件通常发生在太阳耀斑之后，太阳上的明亮闪光是由突然的磁爆发产生的
马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心风能航天器项目科学家林恩·威尔逊说:“有一个非常尖锐的峰值，然后随着时间呈指数衰减。”
渐进sep持续时间更长，有时长达数天
它们成群结队而来，使得爆炸对宇航员和卫星构成更大的威胁
日冕物质抛射(日冕物质抛射)——像潮汐波一样在太空中翻腾的大股太阳物质——从后面推动逐渐分离的日冕物质抛射
冲浪运动员就像冲浪运动员一样，被海浪卷住，以惊人的速度向前推进
渐进分离策略最大的秘密不是什么加速了它们，而是它们最初来自哪里
由于尚不完全清楚的原因，SEPs包含的粒子混合物不同于太阳风中从太阳流出的其他太阳能材料——例如，碳、硫和磷离子更少
一些科学家怀疑它们是由完全不同的布料切割而成的，形成了与其他太阳风不同的太阳特征或层
2014年1月7日发射的AR 11944耀斑之一的特写镜头
这种耀斑可能是风探测到的太阳粒子是如何从太阳释放出来的
学分:美国航天局/空间发展组织 为了找出SEP的来源，布鲁克斯和亚德利从2014年1月开始追踪SEP事件，追溯它们在太阳上的起源
他们从美国宇航局的风能飞船开始，它在L1拉格朗日点运行，比我们离太阳近100万英里
Wind的八种仪器之一是高能粒子:加速、合成和传输，或EPACT仪器，它专门检测粒子束
EPACT在1月4日、6日和8日捕捉到三次强烈的SEP爆炸
风的数据显示，这些体感诱发电位事件确实有一个特定的“指纹”——一种不同于通常在太阳风中发现的粒子混合物
该论文的第一作者布鲁克斯说:“与太阳风相比，SEPs中的硫通常更少，有时少得多。”
“这是特殊粒子的独特指纹，使我们能够在太阳大气中寻找同样缺乏硫的地方
" 他们求助于Japan美国国家航空航天局的日野观测飞船，这是一个天文台，布鲁克斯在其中为来自日本的美国国家航空航天局提供关键的操作角色
伊诺德正在观察活动区域11944，这是一个明亮的强磁场区域，从地球上可以看到一个大的暗黑子
AR 11944在1月初产生了几个大的耀斑和日冕物质抛射，释放并加速了观测到的西南风
日诺德公司的极紫外成像光谱仪，或称“环境影响报告书”仪器，扫描了活跃区域，将光线分解成用于识别特定元素的光谱线
他们在活动区域寻找指纹匹配的地方，在那里特定的元素组合与他们在Wind的数据中看到的一致
“这种类型的研究正是伊诺德设计追求的，”塞布丽娜·萨维奇说
S
Hinode的项目科学家
“复杂系统科学不能在只有一个任务的泡泡里完成
" 伊诺德的数据揭示了体感诱发电位事件的来源——但这不是布鲁克斯或亚德里所期望的
通常，太阳风可以通过寻找开放的磁场线更容易地逃逸——磁场线一端固定在太阳上，另一端流向太空
闭合的磁力线环回到太阳，周围是延伸到太空的开放磁力线，如图所示
学分:美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/丽莎·波伊/根纳·杜伯斯坦 “我真的以为我们会在活跃区域的边缘找到它，在那里磁场已经打开，物质可以直接逃逸，”布鲁克斯说
“但是指纹只在磁场仍然关闭的区域匹配
" SEPs不知怎么从两端与太阳相连的强磁环中挣脱出来
这些环在色球层顶部附近捕获物质，色球层位于太阳耀斑和日冕物质抛射爆发的下面一层
布鲁克斯说:“人们已经在考虑如何让它从封闭的领域出来——尤其是在太阳风的背景下。”
“但我认为，这种材料是在磁场非常强的区域的核心发现的，这一事实使得这些过程更难进行
" 这个令人惊讶的结果提出了新的问题，关于sep如何逃离太阳，这些问题对于未来的工作已经成熟
尽管如此，确定一个事件的来源是向前迈出的一大步
“通常，你必须推断出这种事情——你会说，‘看，我们看到了一个体感诱发电位和一个太阳耀斑，而体感诱发电位可能来自太阳耀斑，’”威尔逊说，他没有参与这项研究
“但这是将这两种现象联系在一起的直接证据
" 布鲁克斯和亚德里还展示了一种利用美国宇航局日益发展的太阳物理系统天文台的方法，结合多航天器观测来做以前不可能做的科学工作
威尔逊说:“这是一种思考所有飞行中的宇宙飞船的方式，你可以用它来做一项单独的研究。”
“这就像有一堆气象站——你开始更好地了解天气在更大范围内的变化，你可以主动开始尝试预测天气
" 萨维奇说:“这些作者在结合正确的数据集并将其应用于正确的问题方面做了出色的工作。”
“由于这一努力，对潜在有害高能粒子起源的研究已经严重缩小
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
