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史上最熱太空探測器揭曉“觸日”初體驗,4篇論文上《自然》

閱讀:162 次 作者: 來源:澎湃新聞 發布日期:2019-12-05 08:14:00
基本介紹:一起問道學術網分享的學術論文發表資訊。

  在北京時間12月5日凌晨發表的最新一期《自然》雜志上,史上最“熱”的太空探測器“帕克號”是絕對主角。一共四篇學術論文出自它的第一批科學數據。

  美國國家航空航天局(NASA)首個太陽探測器于2018年8月發射升空,開啟人類太空探索史上首次穿越日冕之旅。它以提出太陽風理論的美國天文學家尤金·派克(Eugene Parker)命名。

  太陽大氣從里到外依次為光球層、色球層和日冕層。反直覺的是,離太陽中心最近的光球層溫度只有幾千攝氏度,而在最外層的日冕溫度卻高達200萬攝氏度。“帕克號”任務的首要目的就是搞清楚日冕層的能量來源,此外也研究太陽風,即從日冕層持續射出的高能粒子流。

  為此,它攜帶了四套科學儀器,收集有關粒子、等離子體、電磁場、射電波和日冕結構的數據。

  “帕克號”計劃在6.4年服役時間里24次飛過軌道近日點,目前已經完成了3次,軌道高度大約為2400萬公里。

  要之前,此前科學家們大多是在地球上研究日冕和太陽風的,中間隔了一整個天文單位,即約1.5億公里。“帕克號”近距離收集的探測數據,幫助揭開了一些謎團。

  例如,為什么太陽風是加速離開日冕的?這背后的加速機制是什么?美國密歇根大學發表的一篇相關論文用“帕克號”測量到的磁場變化進行解釋。此外,“帕克號”測量到了比任何理論模型都要快的太陽風速度。

  加州大學伯克利分校發表的一篇論文則關注那些速度在每秒500公里以下的“慢風”,它們的起源和“快風”一樣令人疑惑。論文指出,慢速太陽風是從太陽赤道附近的一些冕洞中射出來的。所謂冕洞,就是日冕在X射線或遠紫外線照片下呈現出的不規則黑暗區域。

  還有兩篇論文分別來自普林斯頓大學和美國海軍研究實驗室。前者分析了太陽附近的高能粒子環境,后者則觀察到日冕的譜線情況,包括F冕的減弱和K冕的精細結構。

  就在本月,“帕克號”計劃利用引力彈弓效應,把自己進一步甩向太陽。它第四次掠日時的軌道高度將比前三次降低450萬公里。在接下去的5年中,“帕克號”還會逐漸調整軌道高度,不斷靠近太陽。

  如果一切順利, “帕克號”最后一次掠日的軌道高度將為600萬公里左右。

  在這個時間段內,約11年一輪的太陽活動周期也處于上升期。科學家們可能獲得更為“勁爆”的探測數據,從而深入地理解日冕機制和太陽活動的規律,提高預測空間天氣的能力。

標簽:學術論文,發表,雜志
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