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轰炸太阳的宇宙飞船揭示了太阳风的秘密

2020-02-11 18:03:39来源:

嗡嗡作响的航天器捕捉到了太阳风发源地的最好记录-充满能量的粒子流从恒星向外泛出。

NASA派克太阳探测器在风中发现奇怪的尖峰,粒子在其中加速并翻转风磁场的方向。该航天器还观察到风绕太阳旋转的速度比预期的要快,“这暗示科学家对恒星的旋转随着年龄的增长而减慢的理解可能是错误的”。

12月4日发表在Nature1?/ sup> 4上的四篇论文中对这一发现进行了描述,该发现可以帮助研究人员更好地为太阳风特别湍急的时期做好准备,并在其冲刷地球时消除无线电和其他通信。这是帕克太阳探测器的首个发现,该探测器于2018年发射,迄今为止已绕太阳绕过三个回路。

加利福尼亚大学伯克利分校的等离子体物理学家Stuart Bale说:“从一开始就看到了惊人的新型等离子体天体物理学在起作用。”“太壮观了。”?/ p>

亲密接触

当帕克太阳探测器绕恒星环绕时,它正逐渐靠近太阳。最近的一次相遇是在9月,预计下次在1月。科罗拉多州博尔德市国家大气研究中心的太阳物理学家莎拉·吉布森说:“正在按照我们以前只是推测的方式进行观测。”该探测器正在研究加热太阳外部大气或电晕并加速太阳风的能量。

贝尔说,尽管科学家们可以研究冲刷在地球上的太阳风,但这样做就像试图研究瀑布从悬崖倾泻而下的中途一样。“您想知道消息来源,您必须站起来并靠近”它是否来自地面上的一个洞?从岩石中的一堆缝中?那里有洒水系统吗?

派克太阳探测器测量了一部分来自赤道附近太阳日冕中一个小孔的太阳风。它是太阳风起源点之一的最接近的外观。

航天器还发现,随着风向太空流动,其中的一部分以高速峰值向前进。密歇根大学安阿伯分校的太空科学家贾斯汀·卡斯珀(Justin Kasper)说:“把它们视为流浪。”在这些波中,太阳风的速度增加了一倍,并且流量如此之大,以至于它暂时逆转了风磁场3。

卡斯珀说,每当它飞过太阳时,探针就会飞过1000多个尖峰。科学家们还不知道是什么原因造成的。

减速带

另一个令人惊讶的发现是,随着恒星旋转,太阳风绕太阳旋转的速度有多快。模型表明风以每秒几公里的速度在此方向上流动,但是Parker太阳探测器测量到风以每秒35至50公里的速度运动。卡斯珀说:“到底是什么原因导致的。”

这一发现具有重大意义。知道风以与预期不同的速度旋转可以帮助研究人员改进对危险的太阳爆发何时可能到达地球的预测。该发现还表明,太阳风正在将比以前更远的能量转移到太阳之外,因此恒星自转的速度可能比预期的更快。如果是这样,天文学家可能需要修改他们对宇宙时代其他恒星的看法。

但是到目前为止,派克太阳探测器只研究了近距离太阳的一小部分。英国埃克塞特大学的天文学家亚当·芬利(Adam Finley)说,需要更多的观察来确认太阳风的意外快速旋转,他对风如何减慢太阳的旋转进行了建模。

还有更多的发现时间。到2025年任务结束时,该探测器将与太阳进行24次近距离接触,使太阳离恒星的距离比迄今的三倍多。

自然576,15-16(2019)