帕克太阳能探测器的第一个发现:太空天气,太阳风的奇怪现象

帕克太阳能探测渲染

帕克太阳能探测器的渲染,因为它圈出阳光越多的恒星,而不是任何宇宙飞船曾经冒险过。信用:NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben

NASA使命名为芝加哥芝加哥科学家的先锋大学生产地标研究。

上个夏天,美国宇航局帕克太阳能探测器将预先开采的天空分开,因为它比任何其他航天器更靠近太阳的光线。以开拓者命名芝加哥大学天体物理学家Eugene Parker,探头现在已经制作了24个计划的三次通过太阳的电晕,足以让科学家宣布他们的第一次发现。

在12月4日出版的四篇论文中自然,研究人员描述了奇怪的空间现象和大量的新数据,这将有助于我们从明星的性质中了解所有能够影响地球上电子器件的太阳风暴预测。

Emeritus Eugene Parker教授

Emeritus Eugene Parker教授。信誉:芝加哥大学

帕克尔太阳能探讨了萨克斯太阳能探讨了关于两种主要空间天气事件的新信息。它还看到了太阳周围的区域的第一个迹象,其中宇宙尘埃在几十年前预测 - 但从未见过 - 以及一个完全新的现象:在太阳风中的奇怪的“交换”,从太阳的表面流出。科学家表示,它将大大改变电晕和太阳风的理论。

科学家们渴望了解有关太阳风的更多信息 - 在太阳的表面上的带电粒子的流动,从1958年首次提出的芝加哥大学芝加哥大学芝加哥大学教授的地球和整个太阳系的流动。美国宇航局命名为太阳能2017年着名的Astrophysicist后的使命。

帕克,现在92岁,在探针的早期效果上很有趣。
“现在数据终于进入并分析,事情变得非常令人兴奋,”他说。“我们已经看到了一些非常令人惊讶的现象的证据 - 你应该总是期待当你进入宇宙飞船从未以前从未过的地区旅行。这是这些任务兴奋的一部分,我期待着接下来是什么。“

“以纪念我们的同事Eugene Parker为几乎所有的Heliophysics作出贡献,这是合适的,应该有发现如此立即多样化和有趣,”物理科学分工的院长和Albert A. Michelson杰出的服务教授在天文学和天体物理学系。“这些调查结果代表了一个令人难以置信的机会,帮助我们解开明星仍然持有的许多谜团。”

太阳能奥秘

虽然它在地球上看起来可能看起来很普遍,但太阳是安静的。我们的明星是磁力活跃的,释放强大的光爆发,颗粒在光速和数十亿吨的材料上移动。

在太阳上发生的事情对于了解它如何塑造我们周围的空间至关重要。逃离它的大多数材料是太阳风的一部分,是电离气体的连续流出,称为等离子体。这种等离子体带来了太阳的磁场,通过太阳系在巨型泡沫中延伸出超过10亿英里的太阳能系统。

帕克太阳能探头交换

模拟“交换”的磁场方向上的逆转,嵌入太阳风中的磁场方向。信用:美国宇航局的戈达德太空飞行中心/概念图像实验室/ adriana manrique gutierrez

帕克太阳能探头靠近太阳风的来源,从地球上的那个看到了一个不同的图片:一个复杂的活跃的系统。一个尤其是一个活动制作了科学团队的眼睛:沿着磁场的方向翻转,从太阳下流出,嵌入太阳风中。这些逆转,称为“交换,”在几秒钟到几分钟后,随着帕克太阳能探头流动的几分钟。在交换期间,磁场鞭打自身,直到它几乎直接在阳光下指向。

“从空间时代的开始,在太阳风中看到了波浪,我们认为波浪更靠的阳光会变得更加强大,但我们不期望看到它们组织成这些连贯的结构速度尖峰,”教授。Justin Kasper, AB’99, of the University of Michigan, a UChicago alum whose team helped build one of the instruments aboard the probe. “We are detecting remnants of structures from the Sun being hurled into space and violently changing the organization of the flows and magnetic field. This will dramatically change our theories for how the corona and solar wind are being heated.”

在太阳风和灰尘上脱落

另一种长期的太阳能谜团是关于太阳风如何从太阳中流出。

在地球附近,我们看到太阳风直接从太阳流动,直接在各个方向上。但是,太阳旋转,因为它释放太阳风,所以在太阳和地球之间的某个点,太阳能过渡到旋转与太阳一起旋转,直接向外流动。在这种转变发生的情况下,对太阳落下能量的影响有影响;发现这一点可以帮助我们更好地了解其他恒星的生命周期或行星的形成。

帕克太阳能探头首次观察到太阳风仍然旋转。帕克太阳能探头的太阳风仪器检测到旋转从太阳开始超过2000万英里,随着探头接近,旋转的速度增加了。循环的力量比科学家预测得更强烈。

“这些调查结果代表了一个令人难以置信的机会,帮助我们解开明星仍然持有的许多谜团。”- Uchicago院长的物理科学院长Angela Olinto

“在第一次遇到期间看到的太阳风的大型旋转流动已经是一个真正的惊喜,”卡瑟说。“虽然我们希望最终看到更接近太阳的旋转运动,我们在这些第一次遇到中看到的高速比标准模型的预测近十倍。”

接近答案的另一个问题是空间灰尘 - 碰撞的宇宙面包屑形成了几十年前的星球,小行星,彗星和其他天体。科学家长期以来,靠近太阳,这种灰尘将被阳光加热至高温,将其转化为气体并在阳光下产生无尘区域。但没有人曾经观察过它。

首次,帕克太阳能探头实际上看到了宇宙尘埃从太阳距离薄薄的灰色薄薄。这种灰尘的减少稳步延续到探头的电流限制,探头从太阳达到400多万英里。

太空天气见解

最后,帕克太阳能探测器的测量已经给了我们一系列新的空间天气事件的新视角:充满活力的粒子风暴和冠状大规模喷射。

太阳的事件可以在几乎光速的速度下射入太阳系中的精力充沛的颗粒。这些颗粒带来了很多能量,因此它们可能会损坏航天器电子产品,甚至危及宇航员,尤其是深度空间的危机,外部的磁场保护。帕克太阳能探头的仪器已经测量了从未见过的精力充沛的粒子事件 - 这么小,在达到地球或我们的任何近地卫星之前,所有痕迹都在丢失。

阳光附近的颗粒活性模拟

阳光附近的颗粒活性模拟。信用:美国宇航局

仪器还在冠状大规模射血上提供了前所未有的细节,太阳送到太阳系中的太阳能材料的大规模云。冠状大规模喷射可以引发地球和其他世界的一系列效果,从火花极光到诱导可能损坏电网和管道的电流。帕克太阳能探头在远离阳光之外旅行时,帕克太阳能探测器在我们的明星可以释放的活动范围内已经掀起了新的灯光。

随着帕克太阳能探头继续在旅程中,它将在逐步更近距离阳光下近21个近距离,三个轨道仅为383万英里距离太阳面积。

有关帕克太阳能探头最近发现的更多信息和视频,请阅读5来自美国宇航局的帕克太阳能探头的令人惊讶的新发现

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