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“帕克”探测器发布日冕观测新结果
科技日报北京12月4日电 (记者张梦然)史上最接近太阳的探测器,正在代替人类“直视太阳”。英国《自然》杂志4日同时公开4篇天体物理学重要研究成果——“帕克”太阳探测器的原始数据。该探测器超越了太阳的日球层,抵达距太阳约2400万公里处,其上搭载的仪器对日冕中的活动进行了观测,为人类理解太阳风的起源和高能粒子物理学提供了新见解。
日冕产生太阳风——由太阳不断发出的高能粒子。远程观测已经揭示了太阳风形成背后部分机制的细节,但是其他过程一直较难探索。大部分测量都是在距离太阳1个天文单位(日地平均距离)处进行的。已知太阳风由太阳向地球运动时会发生变化,但是这些变化的程度和起源一直都不清楚。
现在,帕克太阳探测器提供了迄今距离太阳最近的日冕观测结果,实现了对太阳前所未有的观测。例如,过去的任务已经表明太阳风自日冕发出时会加速,但是这背后的原因却不甚明了。在本次发表的一项研究中,美国密歇根大学安娜堡分校团队报告称,磁场变化增加了太阳风外流的速度。他们测量所得的速度高于模型研究预测的速度。
在另一项研究中,加州大学伯克利分校重点研究了慢太阳风(速度低于500公里/秒),其起源不如快太阳风明确。他们发现慢太阳风起源于太阳赤道附近的日冕洞。
英国伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室丹尼尔·维斯查伦评论称,在接下来的5年里,“帕克”探测器将不断接近太阳,最终抵达距离太阳表面仅略超过600万公里处,并将继续带来新的发现。在此期间,太阳将进入其11年活动周期中的较活跃阶段,因此我们可以期待未来几年收获更加令人兴奋的结果。
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日冕温度为何比太阳高?太阳磁波60年谜团终破解
科技日报北京12月3日电 (记者刘霞)60多年来,对太阳的观测表明,当磁波离开太阳内部时,强度会增加,但其内在缘由一直是未解之谜。据美国《每日科学》网站2日报道,现在,一个国际科研团队终于破解了这个谜团:太阳表面和外部日冕之间温度的显著变化,会创造出一些边界,有些边界具有反射性,可捕获波并使波显著增强。这一最新研究或有助于揭示日冕的温度为何比太阳表面更高。
科学家一直认为,磁波是“搬运工”,将能量从太阳内部巨大的能量储存库(由核聚变产生)输送到其大气层外部区域,因此,了解磁波如何产生并在太阳内传播非常重要。
在最新研究中,来自5个国家的13名科学家组成的“低层太阳大气波(WaLSA)”小组,借助美国国家科学基金会位于新墨西哥州的邓恩太阳望远镜获得的高分辨率观测结果,对太阳磁波进行了研究。
研究负责人、英国贝尔法斯特女王大学数学和物理学院的大卫·杰斯解释说:“通过将太阳光分解成基本颜色,我们能检查太阳大气内的某些元素——包括硅(形成于太阳表面附近)、钙和氦(形成于太阳的色球层中,此处波放大最明显)的行为。元素的变化揭示了太阳等离子体的速度,而太阳等离子体演化的时间可以作为基准,使我们可以记录下太阳的波动频率。”
他们接着使用超级计算机对数据进行模拟分析,结果发现,太阳磁波的增大过程可以归因于某些类似“声波谐振器”的边界的形成:太阳表面和外部日冕之间温度的显著变化,创造出一些边界,有些边界具有反射性,可捕获波并使波显著增强。而且,“谐振腔”的厚度(显著温度变化之间的距离)对波动特征具有重要影响。
杰斯博士解释说:“我们对太阳磁波运动的新理解可能有助于科学家揭示,为什么距离热源更远的太阳外层日冕比太阳表面更热这一谜题。一般来说,离热源越近,我们就感觉越暖和。然而,太阳外层比太阳表面更热。”
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