破解日冕与太阳风的秘密 NASA启动“接触太阳”计划

王兴

来源：新浪综合

2017年05月31日



据台湾“东森新闻云”报道，人类终于可以近距离观察太阳！美国国家航空航天局（NASA）宣布，即将在2018年发射“太阳探测器”（Solar Probe Plus），接近太阳640万公里内的空间进行观测与研究，面对极端的炽热温度以及辐射量就为了解开太阳大气最外层的“日冕”（corona）的数据秘密。

　　科学家很早就想要透过太阳的外部大气层与日冕，来了解太阳风与太阳系所带来的物质，以及太阳恒定的带电粒子流如何影响地球上的生命，也为了要理解目前人类尚未得知什么原因导致日冕比太阳表面温度高出许多。

　　自1958年以来，“接触太阳”（Touch the Sun）的概念已计划了50年之久，此次NASA计划将在2018年夏天发射“太阳探测器”，预计2024年12月靠近太阳。观测器虽无法进入太阳表面，但这将是人类史上第一次靠近太阳的观测任务。

　　根据NASA的观察，此次计划探索最新的观点有助于理解星星如何运转的相关物理学，以及太阳与行星、地球的关系，并且能提高天气的预测能力，改善会影响地球生命的主要天气事件，以及协助太空卫星和太空员的观测。

　　“太阳探测器”将在距离太阳表面640万公里内进行轨道运转，这与以往任何一艘宇宙飞船面对的困难不同，必须在太空船装备11.43公分左右厚的碳复合材料屏蔽层抵抗高温辐射，承受高达摄氏1400度的温度，才能探索太阳外部作出重要观察。

　　预计7年后，“太阳探测器”将会完成20几个太阳轨迹，使用7个重力补助飞行物不断靠近太阳的日冕。“太阳探测器”在最靠近太阳的地方将以每小时72万公里的速度行驶。

　　日冕是太阳大气的最外层（其内部分别为光球层和色球层），日冕的光虽然比“光球层”（Photosphere）、“色球层”（Chromosphere）还弱，但温度超过100万K（绝对温度）。由于氢、氦等原子在高温下被电离成正电质子、氦原子核和负自由电子，沿着磁场线传送和传播，这些带电粒子运动速度非常快，秒速200至800公里，可以挣脱太阳的引力，向外射出而形成“太阳风”。

　　当太阳发生强烈活动，造成大量的带电粒子所形成太阳风就会吹向地球的南北极，在两极的电离层形成美丽的极光，也会让地球电磁场发生变化，影响短波通讯。此外，太阳风也会流入太阳系与其他宇宙，科学家们发现随着带电粒子远离太阳，也会影响卫星和通信设备的问题。

　　“太阳探测器”的观测重点即是了解太阳风的起源、运动速度，以及日冕所产生太阳风、冕洞、日珥、以及日冕物质抛射等。



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