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帕克太阳探测器:一艘宇宙飞船第一次“接触”了太阳

天文学与空间 2022-09-30 00:01:12

美国物理学会 一艘宇宙飞船首次“接触”了太阳

学分:美国航天局/约翰·霍普金斯大学/本恩·史密斯大学 2021年4月28日,美国东部时间0933(凌晨3:33

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美国东部夏令时),美国宇航局的帕克太阳探测器到达了太阳的延伸太阳大气层,被称为日冕,并在那里呆了五个小时

宇宙飞船是第一个进入我们太阳外部边界的

该结果发表在《物理评论快报》上,于12月14日在美国地球物理联盟2021秋季会议的新闻发布会上公布

手稿是开放的,可以免费下载

贾斯汀·C说:“这标志着帕克任务主要目标的实现,以及理解日冕物理的新时代。”

第一作者,BWX Technologies公司的副首席技术官,密歇根大学的教授

该任务由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(JHU/APL)领导

探测器首次直接观测到了太阳大气中的物质,测量了以前只能估计到的现象

太阳的外缘始于阿尔芬临界表面:太阳及其引力和磁力直接控制太阳风的点

许多科学家认为,太阳磁场的突然逆转,即所谓的转向,就是从这个区域出现的

卡斯珀说:“将航天器送入太阳磁化大气层的概念——足够接近,磁能大于离子和电子的动能和热能——早于美国宇航局本身。”

艺术家对帕克太阳探测器接近太阳的构想

学分:美国宇航局/约翰·霍普金斯大学APL/史蒂夫·格里本 2018年,美国宇航局发射了帕克太阳探测器,目标是最终到达太阳日冕,实现人类首次造访恒星

今年4月,探测器在阿尔芬临界表面下与太阳等离子体直接接触了5个小时

在那个表面之下,太阳磁场的压力和能量比粒子的压力和能量更强

宇宙飞船在遭遇过程中三次分别从地表上下经过

这是航天器第一次进入日冕并接触太阳大气层

令人惊讶的是,研究人员发现阿尔芬临界表面起皱了

数据表明,表面上最大、最遥远的皱纹是由一种伪流产生的——一种直径超过40度的大型磁性结构,发现于太阳最里面的可见表面

目前还不知道为什么一个伪流会将阿尔芬临界表面推离太阳

研究人员注意到,阿尔芬临界表面以下的转向比其上方少得多

这一发现可能意味着在日冕内不会形成折返

或者,太阳表面低速率的磁重联可能会减少观测到的气流的质量,导致更少的转向

探测器还记录了一些证据,表明日冕内部存在潜在的能量提升,这可能指向影响加热和耗散的未知物理现象

“几十年来,我们一直在观察太阳及其日冕,我们知道那里正在发生有趣的物理现象,加热并加速太阳风等离子体

尽管如此,我们仍然不能准确地说出物理学是什么,”诺尔说

拉欧菲,JHU/APL的帕克太阳探测器项目科学家

“随着帕克太阳探测器现在飞入磁控日冕,我们将获得对这个神秘区域内部运作的期待已久的见解

" 这些观测发生在帕克太阳探测器第八次与太阳相遇的时候

所有数据都在美国宇航局PSP档案中公开

此前的几项研究预测,探测器将于2021年首次通过太阳边界

帕克太阳探测器是人类建造的已知最快的物体,自发射以来有了许多新发现,包括制造太空天气的爆炸和超高速尘埃的危险

新的发现表明,航天器的直接观测对日冕加热和太阳风形成的物理有很大启发

在实现了接触太阳的目标后,帕克太阳探测器现在将更深入地下降到太阳大气中,并停留更长的时间

根据探测器太阳风电子阿尔法和质子(SWEAP)仪器的共同调查者、美国国家科学院的成员Gary Zank的说法,“无论是事件的重要性,还是帕克太阳探测器所做的观察,都很难夸大

50多年来,自太空时代开始以来,日光层社区一直在努力解决一个悬而未决的问题,即如何将日冕加热到远远超过100万度以驱动太阳风

对亚阿尔夫尼奇太阳风的首次测量,可能代表了自帕克建立模型以来,在理解太阳风加速背后的物理学方面向前迈出的最重要的一步

" "这个事件是许多太阳物理学家职业生涯中梦寐以求的!"赞克补充道

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