NASA探测器发现神秘活动

美国宇航局（NASA）发射了帕克太阳探测器（Parker Solar Probe），它比以前的任何探测器都更靠近太阳。来自探测器的第一批数据还揭示了太阳的奇异活动。(NASA)

了解太阳风和日冕的物理性质至关重要。它们对太空天气有重要作用，特别是太阳风暴。太阳风和日冕的温度也会影响日冕的物质抛射，后者可能会影响全球电网电信以及国际空间站上的宇航员。太阳风中的高能粒子也是我们在地球上看到的极光的原因。

“ 1859年发生了一次重大的太空天气事件，炸毁了地球上的电报网络，1972年的一次事件掀起了越南北部的海军矿山。”文章作者之一、美国加州大学伯克利分校的斯图尔特·贝尔（Stuart Bale）教授说，“与1972年相比，地球上的通信网络和电网更加复杂，因此来自太阳的巨大冲击可能是非常严重的事情。如果我们可以预测太空天气，我们就可以提前关闭或隔离部分电网，或者关闭可能易受攻击的卫星系统。”

在与太阳的第一次近距离接触中，派克太阳探测器观察了太阳风粒子沿着太阳磁场线流向太空。这些新结果发表在2019年12月4日《自然》杂志上的四篇文章中。

科学家惊讶地观察到磁场发生了翻转，突然反转了180度，然后在几秒钟甚至几小时后才翻转回来。

“这些反转可能与某种等离子流有关。”贝尔说，“我自己的感觉是，这些现象对太阳风加热问题至关重要。”

尘埃物质和无尘区

探测器之后又完成了两次近距离接触太阳。

在被称为近日点的最接近太阳的位置，探测器还发现了尘埃物质。科学家认为，这些极为微小的颗粒是一些很小且很靠近太阳的小行星和彗星融化后的残留物，只有微米级大小。尘埃最初在太阳附近的轨道中绕行，然后会被抛入太空并最终离开我们的太阳系。过程中太阳也会射出等离子波，并与太阳风结合。

但是，探测器还首次在太阳周围发现了理论上存在的难以捉摸的无尘区域。在该区域中，粒子被加热到变成气体的程度。探测器观察到，尘埃从距离太阳约700万英里的位置逐渐变得稀疏。

“这个无尘区是几十年前理论预测的，但从未见过”，探测器宽视场成像仪首席研究员罗斯·霍华德（Russ Howard）说，“我们现在正在看到太阳附近的尘埃发生着什么。”

太阳风

科学家们还观察到，太阳磁场可以在很远的距离将太阳风拉向与恒星自转相同的方向上。这导致太阳风在吹出太阳的过程中速度增加了。

“令我们惊讶的是，当我们接近太阳时，我们已经检测到强大的旋转流，比太阳理论模型预测的大10到20倍。”文章合作者之一、美国密歇根大学的贾斯汀·卡斯珀（Justin Kasper）教授说，“这说明我们对有关太阳以及太阳风如何逃逸的基本知识还不全面。这具有重大意义。如果我们想要能够预测日冕物质的抛射是否会撞击地球或前往月球或火星的宇航员，那么太空天气预报就需要考虑这些流量。”

“太阳是我们唯一可以用航天器仔细研究的恒星。”贝尔说，“以前对太阳的研究就像试图通过站在瀑布的底部来了解瀑布的起源。”

“而现在，有了派克太阳探测器，我们离瀑布的顶部越来越近，我们可以看到那里的细节。”贝尔表示。

在进行为期7年的任务期间，探测器的绕行轨道半径将缩小，在21次进近太阳过程中，它将越来越靠近太阳。

探测器将于2024年在距太阳表面390万英里的范围内运行，比水星更靠近太阳。尽管听起来很远，但研究人员称其类似于坐在橄榄球场四码线上，而太阳是终点区域。

“从源头获取数据已经彻底改变了我们对宇宙中恒星的认识。” 美国宇航局总部太阳物理学部主任尼古拉·福克斯（Nicola Fox）说，“我们的小航天器正在残酷的条件下战斗，送回令人震惊和令人振奋的启示。”

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