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“帕克”太阳探测器进入太空 将飞入日冕并在太阳附近研究太阳风

发布时间:2019-06-29 12:13 |  来源:网络整理 |  作者:xin | 点击量:

简介:资料图:帕克太阳探测器(parker-solar-probe)的飞抵太阳附近的CG效果图 除了给予地球光和热外,太阳也以另一种方式影响着我们的地球。一种被称作太阳风的高速等离子体流时刻从太阳表"

资料图:“帕克”太阳探测器(parker-solar-probe)的飞抵太阳附近的CG效果图

资料图:“帕克”太阳探测器(parker-solar-probe)的飞抵太阳附近的CG效果图

除了给予地球光和热外,太阳也以另一种方式影响着我们的地球。一种被称作“太阳风”的高速等离子体流时刻从太阳表面涌出,并向太阳系的深处奔去。当它到达地球附近时,二八杠游戏,会与地球的磁场发生作用。强烈的太阳风暴会引起地磁场的剧烈变化,对航天、供电、通讯、航空、导航等一系列领域和技术系统产生灾害性的影响。

8月12日,帕克太阳探测器在美国卡纳维拉尔角空军基地由Delta-4重型火箭发射升空。这艘探测器将以前所未有的距离靠近太阳,有望对多个科学问题的研究起到决定性的推进作用。

抵达日冕加热的第一现场

太阳日冕中,太阳大气的等离子体温度从六千多摄氏度猛增到了数百万摄氏度。帕克太阳探测器将深入到在日冕加热和太阳风加速真正发生的地方,通过观测寻找日冕反常高温的原因。

1958年,太阳风的发现者尤金·帕克博士提出,由于日冕底部的高温,日冕中存在着比较大的压强梯度力,使太阳大气中的等离子体逃脱了太阳引力的束缚,被逐渐加速并最终达到超音速,形成了太阳风。这一理论与当时学者们普遍接受的太阳静止大气理论相矛盾,因此一开始并没有被广泛接受。然而,当人类拥有了航天发射能力后,苏联的“月球1号”和美国的“探测者10号”“水手2号”等探测器在太空中传回的实测数据,证实了帕克博士的理论。

太阳释放的能量来自于太阳内部的核聚变反应。从太阳内部到我们肉眼可见的太阳光球,温度随着与中心距离的增加而逐渐降低,这也符合我们日常生活中的常识:距离热源越远,温度越低。

但在光球以上的色球、过渡区和日冕中,反常的现象发生了。太阳大气中等离子体温度从六千多摄氏度猛增到了数百万摄氏度,进而具备了可以形成太阳风的条件。在60年的太阳风研究过程中,研究者们试图搞清这一反常升温现象的原因,解释日冕加热和太阳风加速的机理,将帕克的太阳风理论进一步完善,形成更加自洽的物理图像。目前,研究者们普遍认同,太阳对流层中的动能转化为了磁场能,再由磁场传输到日冕中,并再次转换为等离子体的内能和动能。

然而,对于磁场能量转换的具体物理过程,二八杠游戏,则仍存在争议。帕克博士在上世纪七十年代提出了“微耀斑”理论。在这种理论中,磁场能量通过一种名叫“磁场重联”的物理过程释放。所谓磁场重联,是指磁力线的连接性发生变化的一个过程。有如铁路道岔的转换一样,磁力线的连接情况将在磁场重联过程中发生转化,重联后的总磁场能小于重联前的总磁场能,而损失的那部分磁场能则转化为等离子体的动能和内能。

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