一艘宇宙飞船第一次与太阳接触。在最近的一次飞越中,美国宇航局的帕克太阳探测器进入了太阳的大气层。
美国国家航空航天局(NASA)太阳物理科学部主任尼古拉·福克斯(Nicola Fox) 12月14日在美国地球物理联盟(American Geophysical Union)秋季会议的新闻发布会上说:“我们终于到达了目的地。”“人类已经触碰到太阳了。”
帕克于2021年4月28日离开行星际空间,进入太阳领地,这是它与太阳的一次近距离接触。在那里,探测器第一次测量了这个边界的确切位置,这个边界被称为Alfvén临界表面。物理学家们在12月14日的《物理评论快报》(Physical Review Letters)和在线和新奥尔良举行的会议上报告称,它距太阳表面约1300万公里。
“我们知道Alfvén临界表面肯定存在,”密歇根大学安娜堡分校的太阳物理学家Justin Kasper在新闻发布会上说。“我们只是不知道它在哪里。”
找到这一关键层面是Parker在2018年发布时的主要目标之一。Alfvén临界表面很重要,因为它标志着等离子体包可以从太阳分离并成为太阳风的一部分,太阳风是不断从太阳发射出来的快速带电粒子流(SN: 8/18/17)。太阳风和其他更剧烈的太空天气形式会对地球卫星甚至生命造成严重破坏(SN: 2/26/21)。科学家们想要精确地查明风是如何开始的,以便更好地理解它是如何影响地球的。
Alfvén临界表面也可能是解开最大的太阳谜团之一的关键:为什么太阳的日冕,它那稀薄的外层大气,比太阳表面热得多(SN: 8/20/17)。对于大多数热源,温度会随着你的移动而下降。但太阳日冕的温度超过100万摄氏度,而太阳表面只有几千摄氏度。
1942年,物理学家Hannes Alfvén提出了这个谜题的答案:一种电磁波可能从太阳表面携带能量并加热日冕。直到2009年,人们才在较低的日冕中直接观测到这种波,但它们并没有携带足够的能量来解释所有的热量。太阳物理学家怀疑,当这些波上升到Alfvén临界表面时,可能会对日冕的加热起到一定作用。但直到现在,科学家们才知道这一前沿的起源。
随着边界的确定,“我们现在可以直接见证日冕加热是如何发生的,”卡斯帕说。
当帕克穿过看不见的边界时,它的仪器记录到局部磁场强度的显著增加和带电物质密度的下降。在太阳风中,带电粒子流从太阳涌出。但是在Alfvén临界表面以下,一些波浪会向太阳表面弯曲。
令人惊讶的是,帕克的测量结果显示Alfvén临界表面是起皱的。“这是一个悬而未决的大问题,”科罗拉多州博尔德市西南研究所的太阳物理学家克雷格·德福雷斯特说,198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队,免费开户即可领取注册彩金,下载客户端可以申请198彩挂机软件,申请198彩票代理权限,只要你有量,我们绝不亏待你,只有198彩才能让你白手起家,0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。,他是帕克探测小组的成员,但没有参与这项测量。
他说:“社区中有一些关于Alfvén表面是否会作为表面存在的争论。”几十年前,科学家们把边界想象成一个像雪花球一样围绕着太阳的光滑球体。最近,一些人认为它太粗糙了,以至于当宇宙飞船穿过它时不会被发现。
这两种想象都不是正确的。Kasper说,地面非常光滑,所以穿越的那一刻非常引人注目。但在今年4月飞船接近太阳的过程中,它三次进出太阳边界。第一次下沉持续了大约五个小时,最后只持续了半个小时。
“表面显然有一些结构和扭曲,”Kasper说。
这种结构可以影响一切,从太阳爆发离开太阳的方式,198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com,到太阳风与自身相互作用的方式,198客户端APP198优惠活动如何登录,远离太阳,DeForest说。“我们还不知道这有什么后果,但很可能是深远的,”他说。“这非常令人兴奋。这是未知领域。”
帕克仍在绕太阳运行,并计划在未来几年内进行几次更近距离的接近,最终到达距离太阳表面不到600万公里的地方。马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室的太阳物理学家努尔·拉乌菲在新闻发布会上说,这应该会让帕克一次又一次地进入日冕。该航天器可能在8月进行了另一次穿越Alfvén关键表面的旅行,并将在1月有另一次机会。
拉乌菲说:“我们的预期是,随着我们越来越接近太阳,我们将不断跨越这个边界。”但边界可能不会每次都在同一个地方。他说,随着太阳活动的变化,Alfvén临界表面的水平预计会上升和下降,就像日冕在吸气和呼气一样。
这是科学家们希望首次观察到的另一件事。