有生之年,人类的探测器竟真的“飞进”了太阳的大气层!

2024年底,NASA的帕克太阳探测器完成了一次历史性任务——它以仅380万英里(约611万公里,相当于地球到月球距离的16倍)的超近距离掠过太阳表面,成为首个“钻进”太阳大气层(日冕)的航天器。

这一次,它不仅带回了“人类史上最接近太阳的影像”,更用镜头揭开了太阳风、日冕物质抛射等现象的神秘面纱,让科学家们直呼“震撼”。

太阳大气层里,藏着哪些“太空天气”的秘密?

太阳的“呼吸”——太阳风,是理解太空天气的关键。

这种由太阳释放的带电粒子流,以每小时超百万英里的速度横扫太阳系,既能在地球两极“绘制”极光,也可能干扰卫星、破坏电网。但长期以来,科学家只能通过远处的观测推测它的起源。

帕克探测器这次“贴脸”观测,终于让我们看清了太阳风的“诞生现场”。它搭载的广角成像仪(WISPR)捕捉到了日冕内部的动态:

  • 日球电流片:太阳磁场从北向南翻转的边界,像一条“宇宙电流河”,是太阳风流动的关键路径;
  • 日冕物质抛射(CMEs)的碰撞:这些由太阳抛射的巨大带电粒子团,是太空天气的“主谋”。过去只能模糊观测的它们,这次被清晰记录到“叠罗汉”式碰撞——碰撞会改变它们的轨迹,甚至加速危险粒子,直接影响地球的太空环境。

“这些图像让我们用‘肉眼’看到了太空天气威胁的起点,而不再是依赖模型推测。”NASA科学任务理事会副署长尼基・福克斯说,“未来我们的太空天气预测将更精准,这对保护宇航员和航天器至关重要。”

两种“慢太阳风”:50年谜题的突破口

除了激烈的CMEs碰撞,帕克探测器还破解了太阳风的另一大谜团——慢速太阳风的起源。

太阳风分“快”“慢”两种:快速太阳风速度约每秒440英里(约708公里),而慢速太阳风仅每秒220英里(约354公里),但密度是前者的两倍,且变化更复杂。它与快速太阳风的相互作用,甚至能引发强度堪比CMEs的太阳风暴。

过去科学家猜测,慢速太阳风可能有两种类型:一种是“阿尔芬型”(含小尺度磁翻转),另一种是“非阿尔芬型”(磁场稳定)。帕克探测器的近距离观测证实了这一点,还初步锁定了它们的“出生地”:

非阿尔芬型可能来自“盔状流冕”——太阳表面连接活跃区的巨大磁环,部分粒子在此被加热后逃逸;

阿尔芬型则可能起源于“冕洞”——日冕中黑暗、低温的区域,磁场更开放,粒子更容易“逃离”太阳引力。

“我们还没完全达成共识,但已经有了大量新线索。”NASA戈达德航天中心的任务科学家亚当・萨博说。接下来,帕克探测器将在2025年9月15日再次飞掠日冕,进一步验证这些猜想。

从“远处观察”到“现场记录”,人类离太阳更近了

自1958年太阳风理论提出者尤金・帕克预言这种“恒星呼吸”以来,人类用了60年从“远处观察”走到“现场记录”。帕克探测器以这位科学家命名,正承载着他的遗志——揭开太阳风如何突破太阳引力、如何塑造太阳系空间环境的终极答案。

下次当你在夜空看到极光,或听说卫星短暂“失联”时,或许可以想到:在380万英里外的太阳大气层里,有个“小哨兵”正用镜头和仪器,帮我们读懂这颗恒星的“脾气”。

关于这次“太阳大气层之旅”,你最感兴趣的发现是什么?

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