首度近距离观测太阳 NASA探测器发回神秘数据

太阳探测器为我们揭示了日冕和太阳风的奇异活动。（示意图/图片来源：Adobe Stock）

美国宇航局（NASA）发射的帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）是最接近太阳的航天器。近日，它传回的第一批数据揭示了日冕和太阳风等太阳的奇异活动，有望揭开太阳的未解之谜。

据法新社报道，体积如汽车大的帕克太阳探测器是在2018年8月发射升空，7年间将以不同距离与轨迹进行一系列飞掠任务，将接近距离太阳表面约600万公里处。

2019年12月4日，科学家将帕克太阳探测器的初步发现写成4篇报告，发表于《自然》期刊，希望借此让大家对日冕、太阳风与电磁风暴有更深入的了解。电磁风暴会瘫痪电网，让地球陷入混乱。

在日全食中可看到日冕。（图片来源：Adobe Stock）

太阳风和日冕

据CNN和《纽约时报》报导，帕克探测器的设计旨在帮助回答有关从太阳射出的太阳风，将高能粒子吹向整个太阳系的基本问题。它还可以提供有关为什么太阳的日冕（环绕太阳周围的等离子体光环）比太阳表面热得多的信息。日冕温度高达100万度开尔文（Kelvin，温度的计量单位，符号为K），而太阳表面只有大约6000开尔文。

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。

美国加州大学伯克利分校的斯图尔特·贝尔（Stuart Bale）教授说：“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。”

美国密歇根大学的贾斯汀·卡斯珀（Justin Kasper）教授说：“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……如果我们想要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。”

在与太阳的第一次近距离接触中，帕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。科学家惊讶地观察到太阳磁场发生了翻转，它突然反转了180度，然后在几秒钟甚至几小时后才翻转回来。

贝尔教授说：“这些反转可能与某种等离子流有关……这些现象对太阳风加热问题至关重要。”

尘埃物质和无尘区

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，这些小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太阳系。过程中太阳也会射出等离子波，并与太阳风结合。

此外，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。

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。