太阳轨道飞行器和帕克太阳探测器合作解开有关太阳的谜题

关于太阳的最大谜题之一是一个奇怪的谜题:你可能认为太阳表面最热,但事实上,情况并非如此。日冕,即太阳的外层大气,比其表面温度高数百倍。目前还不清楚到底是什么情况,因此这是太阳任务热衷于研究的一个问题。

太阳轨道飞行器和帕克太阳探测器的艺术想象图。
太阳轨道飞行器和帕克太阳探测器的艺术想象图。太阳轨道飞行器:ESA/ATG medialab;帕克太阳探测器:NASA/约翰·霍普金斯 APL

欧洲航天局(ESA)太阳轨道飞行器任务的最新结果提供了一些线索。太阳轨道飞行器与另一项任务——美国宇航局的帕克太阳探测器合作,获取近距离现场测量数据和太阳活动的总体概况。使用太阳轨道飞行器的 Metis 日冕仪仪器,研究人员能够在 2022 年 6 月 1 日帕克太阳探测器经过其视野的同时从太阳日冕获取数据。

然而,让两艘航天器就位需要一些技巧,因为帕克太阳探测器靠近太阳飞行以测量其周围的直接环境,而太阳轨道飞行器则距离太阳较远以对其进行整体观察。即使两艘航天器都位于正确的位置,它们仍然需要指向正确的方向。

最后,太阳轨道飞行器必须扮演 45 度角的角色,并稍微改变其角度,以便两者能够共同进行观测。这使得研究人员能够收集有关等离子体(日冕中的带电气体)中发生的情况的详细数据,同时观察整个日冕。

结果支持了一个长期存在的理论,即日冕由于大气湍流而变得如此热。 “湍流实现这一点的具体方式与你早上搅拌一杯咖啡时发生的情况没有什么不同,”欧洲航天局解释说。 “通过刺激流体(无论是气体还是液体)的随机运动,能量被转移到更小的尺度,最终将能量转化为热量。在日冕的情况下,流体也会被磁化,因此存储的磁能也可以转化为热量。”

这有助于科学家们更好地理解热日冕之谜,也展示了两个航天器如何能够协同工作以获得单独无法完成的数据。

该研究发表在《天体物理学杂志快报》上。


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