尋找不歸路:首次詳細繪製太陽銳利、移動的大氣邊界
科學家們繪製了第一張太陽大氣層外緣的詳細地圖,這是一個漂移的邊界,太陽物質在此處脫離太陽的磁力並溢出到太空中。
新地圖是使用 NASA 的近距離測量數據繪製的 帕克太陽探測器 連同來自更遙遠的航天器的數據一起,表明隨著太陽變得更加活躍,這個邊界變得更大、更粗糙和更暗淡,其周期的周期由 太陽黑子和太陽耀斑的增加。
“以前,我們只能從遠處估計太陽的邊界,無法測試我們是否得到了正確的答案,”該研究的主要作者、馬薩諸塞州哈佛和史密森天體物理中心 (CfA) 的天體物理學家薩姆·巴德曼 (Sam Badman) 說。 陳述。 “但現在我們有了一張准確的地圖,我們可以在研究它時用它來導航。”
“而且,最重要的是,我們還能夠觀察它的變化,並將這些變化與近距離數據進行匹配,”他補充道。 “這讓我們更清楚地了解周圍到底發生了什麼 太陽”。
該邊界稱為阿爾文表面,標誌著向外流動的點 太陽風 它變得比磁波更快,否則磁波會將物質帶向太陽。超過這個“不歸點”,太陽粒子就不能再回落,而是永遠流入行星際空間。
科學家們知道這個極限大致隨太陽的變化而變化 11年活動週期 – 在太陽極大期期間膨脹並變得更加複雜,在太陽活動極小期期間收縮。然而,到目前為止,他們還沒有直接確認這些變化是什麼樣的。
巴德曼在聲明中表示:“這實際上是我們過去所預測的,但我們現在可以直接確認。”
為了繪製新地圖,研究人員結合了帕克太陽探測器的近距離測量,該探測器在 記錄近距離傳球 隨著太陽週期達到頂峰,數據來自 歐洲航天局NASA 的太陽軌道飛行器和風能任務均距地球約 100 萬英里(150 萬公里)。
聲明稱,利用帕克號上名為“太陽風電子阿爾法和質子”(SWEAP)的儀器,該團隊直接檢查了阿爾文表面下方的區域,確認地圖準確地顯示了太陽磁力影響減弱和太陽風逃逸的位置。
研究報告的合著者、CfA 的天文學家、SWEAP 儀器的首席研究員邁克爾·史蒂文斯 (Michael Stevens) 在聲明中表示:“這項工作毫無疑問地表明,帕克太陽探測器在每個軌道上都在太陽風區域下沉得更深。”
確定太陽風在何處以及如何逃離太陽對於回答太陽物理學中一些最大的開放性問題至關重要,包括為什麼太陽會出現日冕 延伸得越遠,溫度就越高 來自太陽表面。
準確了解這一邊界的位置對於改善太空天氣預報也至關重要,這有助於保護太空中的宇航員、衛星和地球電網免受干擾 太陽風暴科學家們說。
聲明稱,在下一個太陽極小期,帕克太陽探測器將再次深入太陽大氣層,讓科學家們能夠觀察這個邊界在整個太陽週期中如何演變。
史蒂文斯說:“關於太陽日冕,仍有許多令人著迷的物理問題我們尚未完全理解。”