
一个不该存在的兴隆正在重新界说咱们对太阳的意会。当好意思国航空航天局的帕克太阳探针在圣诞前夕冲向太阳名义时,它纪录下的数据揭开了一个困扰科学家一个多世纪的谜团。太阳名义温度仅有六千摄氏度,但它外层的日冕温度却飙升至二百万摄氏度。这就像一个炉子的外壳比内核还要热。
这个悖论不单是物理学上的特地,它关系到咱们对所有这个词天地顶点环境的意会。淌若连最近的恒星王人能给咱们惊喜,那么远方的黑洞、中子星和其他难懂天体呢?帕克探针的最新数据正在改写这个迂腐的谜题。
追赶太阳的勇敢使臣
帕克太阳探针自2018年辐射以来,一直在进行一场危急的轨说念跳舞。它诳骗了一个躲闪的引力助推计谋,通过七次金星飞掠来逐渐松开我方的轨说念。每一次接近太阳时,这艘探针王人在刷新距离纪录。到了2024年12月24日,它终于达到了终极主见:只是距离太阳名义三百八十万英里的所在。
这个距离听起来很远,但对于一个在太阳周围运转的航天器来说,一经是深远火海的进程。探针的名义温度高达摄氏一千三百五十度,这对任何材料王人是顶点的考验。为了生计,探针被装备了一个稀疏的隔热罩,由碳泡沫制成,不错将里面开荒保捏在相对兴隆的五十摄氏度操纵。
更复杂的是,探针必须捏续周折我方的标的,确保太阳临边传感器弥远监测太阳的边际,防护过度曝光。这就像一个舞者在炉火前不断旋转,既要围聚获取最好视角,又要幸免被烧伤。每一次周折王人至关遑急。
日冕加热的能量开始

这幅艺术家成见图形容了太阳大气层的领域,记号着物资一朝逃走太阳磁场的管制便无法复返。好意思国宇航局的帕克太阳探伤器对该区域进行了深度探伤,并集合其他航天器对太阳风的测量数据,科学家们得以跟踪这一结构在所有这个词太阳周期中的演变,并绘图出这片此前未知的领域舆图。图片开始:CfA/Melissa Weiss
为什么太阳外层会比名义更热?这个问题的谜底触及到带电粒子与磁场之间的复杂跳舞。太阳是一个由高温电离气体构成的精深等离子体球。在这个环境中,磁场线不绝诬陷、拉伸,巧合还会一霎卤莽。这些物理经由开释能量,加热周围的等离子体。
亚利桑那大学月球与行星实验室副解说克里斯托弗·克莱因勾通的量度团队开发了一种名为恣意线性等离子体求解器的器具。这个器具不是将不雅测数据强行套用到理念念化的数学模子中,而是分析帕克探针现实测量到的粒子速率散布。这使得科学家们或者精确跟踪能量如安在不同类型的带电粒子之间分派。
要道发当今于一个兴隆叫作念阻尼。当太阳风从太阳名义加快喷射出去时,凭证苟简的物理学,它应该跟着隔离太阳而快速冷却。但现实情况是冷却速率远慢于预期。这种较慢的冷却标明,仍有未知的加热机制在捏续运送能量给太阳风中的粒子。
重新绘图太阳的领域
帕克探针的近距离数据让科学家们初度或者准确绘图日球层的领域。日球层是太阳风影响范围内的所有这个词区域,从太阳名义蔓延到太阳系外围。这个区域的变化会平直影响到所有这个词太阳系中的每一颗行星。
太阳的结构端倪分明。最外层是咱们肉眼可见的光球层,发达为一个闪闪发光的球体。在那下方是色球层,这里是太阳耀斑的舞台。再往上是日冕,一个黯澹的等离子体光晕,惟有在日全食时才调看到。日冕以外是太阳风的洞开区域,物资一朝逃走太阳磁场的管制就无法复返。
帕克探针穿过日冕,集会了前所未有的高别离率数据。这些数据将匡助科学家们更准确地预计空间天气事件,比如日冕物资抛射。这类太阳爆发会向天外辐射数十亿吨的高速带电粒子,可能与地球磁场碰撞,形成卫星信号侵略、无线电中断,以致增多极地航路乘客的辐射夸耀。
天地能量悠扬的通用法则
克莱因的量度不仅窜改了咱们对太阳的理解,更遑急的是提供了一个对于能量如安在高温等离子体和磁场塑造的环境中悠扬的通用框架。淌若科学家们或者意会太阳风中的阻尼兴隆,这种知识就不错应用到其他天体物理兴隆。
星际气体云的加热经由可能与此一样。黑洞周围的吸积盘若何加热到数百万度?中子星名义的能量悠扬机制是什么?这些看似安靖的兴隆可能王人驯顺相通的基本物理法则。太阳成了意会所有这个词天地顶点环境的要道钥匙。
{jz:field.toptypename/}这也解释了为什么好意思国航空航天局欢叫干预如斯多的资源来研发和运转帕克探针。这不仅是为了预告天外天气以保护地球的卫星和基础当作,更是为了意会天地的基本运作神志。每一次帕克探针的近距离飞掠王人是在为东说念主类补充天地学问。
从温度谜团到现实应用
日冕加热问题也曾金兰之交是表面物理学的限度。但当今,跟着帕克探针提供的实测数据,科学家们不错缔造更准确的模子。这些模子不仅能解释为什么太阳外层更热,还能预计太阳活动周期中的各式兴隆。
太阳黑子的出现与隐没、太阳耀斑的爆发频率、日冕物资抛射的强度,这些王人与日冕的加热机制密切筹谋。当咱们意会了这些机制,就能提前几小时以致更久预警太阳风暴的到来。这对当代社会至关遑急,因为咱们的电网、通信系统和卫星集会王人依赖精确的空间天气预告。
帕克探针还将链接接近太阳。凭证臆度,异日几年它还会进行更屡次的超近距离飞掠。每一次王人会获取新的数据,完善咱们的模子。这个经由就像一个窥察逐渐接近真相,每一条脚迹王人让谜团的玄虚愈加了了。
百年谜团正在消融。一艘无东说念主航天器的勇敢冲向火海,为咱们带回了天地最深层的机密。这是科学探索的实质:不懈地追问,用数据谈话,让未知逐渐向已知驯顺。

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