对于快速太阳风,太阳物理学家发现它是来自日冕南北极的大洞,并且可以达到每秒500-1000公里的速度,至于慢速太阳风,太阳物理学家只知道它的密度高于快速太阳风,还有它的速度大概只有快速太阳风的二分之一。
在一年前,美国宇航局发射了帕克太阳探测器,该探测器可以近距离的观测太阳,并且在太阳的百万度日冕边缘收集了大量的观测数据。通过这些数据,太阳物理学家发现了太阳风的来源以及主要组成部分,和一个可以让太阳风粒子加速飞向地球的奇怪磁场。
图注:NASA研发的帕克探测器已经在太阳附近活动,对太阳风进行观测
图注:NASA研发的帕克探测器已经在太阳附近活动,对太阳风进行观测
虽然这些加速的粒子在遇见地球磁场时,会产生美丽的北极光和南极光。但它也会对地球的电网、电信网络、在轨卫星和太空宇航员产生破坏:1859年,一起太空天气事件摧毁了地球的电报网络;1972年,太阳风暴的电流使越南北部的海军矿山发生了爆发事件。从这些事件可以看出,太空天气可以对地球的通信网络造成很大的危害,因此,通过对这些数据的研究分析,太阳物理学家可以找出预防措施来避免这些破坏。
在帕克太阳探测器的观测过程中,其目的就是找到慢速太阳风的来源,还有它是如何在100万摄氏度的日冕中进行加速的原因。太阳风的主要组成部分是带电粒子(质子和氦核),这些带电粒子会随着太阳的磁力线进行传播。对于快速太阳风,太阳物理学家发现它是来自日冕南北极的大洞,并且可以达到每秒500-1000公里的速度,至于慢速太阳风,太阳物理学家只知道它的密度高于快速太阳风,还有它的速度大概只有快速太阳风的二分之一。
图注:太阳风粒子撞击地球大气层,是形成极光的原因,行星都会受到来自恒星的粒子摧残
图注:研究人员发现太阳风和磁场都是来自于日冕洞,而这些日冕洞也是慢速太阳风的来源
帕克太阳探测器在观测的过程中,它有三次对太阳进行了超近距离的观测。而在这三次的观测数据中,研究人员找出了日冕的磁场结构并发现太阳风来自日冕洞;与太阳风来源有关的脉冲活动(大型喷射流等活动);还有因为太阳风的不稳定性而产生的波动。
在对日冕洞的观测过程中,探测器会滞留一周的时间,在太阳风粒子随着磁场线传播的过程中,它可以对太阳的表面进行观测。在STEREO等航天器的太阳极端紫外线成像功能的帮助下,研究人员发现太阳风和磁场都是来自于日冕洞,而这些日冕洞也是慢速太阳风的来源,与太阳黑子有关的日冕洞,其密度和温度都低于周围的日冕。但在观测过程中,航天器在磁场流经过时发生了180度的翻转,随后又恢复原状,研究人员认为该现象是由等离子体流引起的,并且太阳风的加热问题也很有可能与该现象有关。
图注:帕克太阳观测器对太阳风的研究提供了很大的帮助
图注:这是磁场保护下的地球
在航天器每次接近近日点的时候,都会有尘埃撒向航天器的表面,这些尘埃粒子大小只是千分之一毫米的微米,它们很有可能是小行星和彗星碎片,在被太阳融化后所残留的尘埃粒子。研究人员猜测,这些围绕着太阳运行的尘埃粒子最终会离开太阳系。研究人员认为,帕克太阳观测器对太阳风的研究提供了很大的帮助,目前他们已经知道太阳风的来源是日冕的日冕洞。而在接下来的美国地球物理联盟会议中,研究人员将会对三次的近距离观测数据进行研究分析,并对它们进行比较,研究人员希望能够找出更多发现。
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