NASA帕克探測(cè)器已開始揭開太陽(yáng)的神秘面紗

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2019-12-12
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據(jù)外媒The Verge報(bào)道，去年八月，美國(guó)宇航局（NASA）發(fā)射了其“帕克太陽(yáng)探測(cè)器”，目的是獲得有關(guān)我們神秘恒星的一些答案。一年多以后，這個(gè)微型機(jī)器人比任何航天器都更接近太陽(yáng)，其已經(jīng)開始解開圍繞太陽(yáng)活動(dòng)的一些謎團(tuán)。

NASA的帕克太陽(yáng)探測(cè)器是一種汽車大小的運(yùn)載工具，旨在承受超過2500華氏度的溫度。它的各種儀器都由一個(gè)特別堅(jiān)固的隔熱板保護(hù)，該隔熱板旨在使航天器在接近我們溫和的宿主恒星時(shí)保持相對(duì)冷卻。帕克太陽(yáng)探測(cè)器已經(jīng)與太陽(yáng)親密接觸，距離該恒星僅1500萬(wàn)英里，比此前的任何其他航天器都近。“我們已經(jīng)創(chuàng)造了記錄，”NASA戈達(dá)德太空飛行中心帕克太陽(yáng)探測(cè)器的任務(wù)科學(xué)家Adam Szabo告訴The Verge。

在該航天器發(fā)射之前，研究人員特別有興趣了解更多有關(guān)太陽(yáng)活動(dòng)的信息。從太陽(yáng)上層大氣一直不斷地射出的超聲速等離子體帶電粒子流和高能粒子的現(xiàn)象被稱為太陽(yáng)風(fēng)。這種高能物質(zhì)進(jìn)入地球，引起北極光的耀眼顯示。太陽(yáng)風(fēng)也會(huì)對(duì)我們?nèi)祟惖幕顒?dòng)有影響,比如使軌道上的人造衛(wèi)星失靈，或使得電網(wǎng)受到干擾。關(guān)于太陽(yáng)風(fēng)，還有很多我們不知道的東西，例如什么加速了這種物質(zhì)以至于它可以從太陽(yáng)射出。了解太陽(yáng)風(fēng)的起源可以幫助我們更好地預(yù)測(cè)太陽(yáng)風(fēng)將如何影響地球上的我們。

由于帕克太陽(yáng)探測(cè)器首次接近太陽(yáng)，研究人員正在學(xué)習(xí)一些有關(guān)恒星如何更接近其表面的令人驚奇的事情。周三在《自然》雜志上發(fā)表的四篇論文詳細(xì)介紹了第一批結(jié)果和理論。

到目前為止，從探測(cè)器中獲得的最大發(fā)現(xiàn)也許是，太陽(yáng)的磁場(chǎng)在靠近其表面時(shí)變得不穩(wěn)定，從而來(lái)回切換方向。Szabo說(shuō)：“我們沒想到的是磁場(chǎng)真的變得非常不穩(wěn)定。” 太陽(yáng)的磁場(chǎng)充滿了沿各個(gè)方向移動(dòng)的磁力。靠近太陽(yáng)，恒星磁場(chǎng)的方向?qū)⒃诙虝r(shí)間內(nèi)完全繞180度旋轉(zhuǎn)。“這完全出乎意料，” Szabo說(shuō)道。“這是我們沒有想到的重大方向變化。因此，我們一直在思考這是什么原因造成的？”

Szabo表示，他們最好的猜測(cè)是奇怪的磁場(chǎng)變化是由太陽(yáng)風(fēng)噴出而引起的。某些太陽(yáng)風(fēng)不是以連續(xù)的方式從太陽(yáng)中流出，而是以尖峰或爆發(fā)的形式散發(fā)出來(lái)，其傳播速度比周圍的介質(zhì)快。如Szabo所稱，這些“射流”將伸展磁場(chǎng)，使磁力完全扭轉(zhuǎn)。這些怪異的磁性“折返”可能是太陽(yáng)風(fēng)能夠如此之快并脫離太陽(yáng)的原因。當(dāng)發(fā)生“折返”時(shí)，磁場(chǎng)可能會(huì)與自身重新連接，從而引起大規(guī)模爆發(fā)，并從太陽(yáng)射出高速粒子。

研究人員認(rèn)為，最終這些太陽(yáng)風(fēng)射流撞入已經(jīng)進(jìn)入深空的太陽(yáng)風(fēng)中，并產(chǎn)生了我們從地球上看到的相對(duì)穩(wěn)定的粒子流。盡管根據(jù)帕克太陽(yáng)探測(cè)器的觀察是有道理的，但這項(xiàng)研究仍處于早期階段。Szabo說(shuō)：“現(xiàn)在，我們?nèi)匀粺o(wú)法宣布這是對(duì)該問題的最終答案。更接近太陽(yáng)應(yīng)該確實(shí)可以解決這個(gè)問題。”

研究人員從帕克太陽(yáng)探測(cè)器數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了許多其他有趣的細(xì)節(jié)，例如塵埃粒子如何在太陽(yáng)周圍傳播等。帕克太陽(yáng)探測(cè)器繞太陽(yáng)的路徑是不斷減小的螺旋線，它將使該探測(cè)器在未來(lái)幾年內(nèi)更加靠近太陽(yáng)系的中心。探測(cè)器每隔一段時(shí)間就利用金星的引力進(jìn)行一次引力彈弓加速更靠近恒星。在最接近的位置，帕克太陽(yáng)探測(cè)器應(yīng)位于距太陽(yáng)400萬(wàn)英里以內(nèi)的地方。