自帕克太阳勘探器(PSP)成功发射以来,间隔它成为有史以来离一颗恒星最近的勘探器也不过近1年罢了。2019年,科学家们开端搜集这些近间隔搜集到的数据。参加了在华盛顿特区举办的美国地球科学协会的四位研讨者共享了他们期望能从这次太阳勘探使命中学到什么。他们期望来自帕克太阳勘探器的数据能协助他们处理让人困惑了数十年的有关太阳、日冕和太阳风的问题。
研讨太阳的科学家们对此期待已久,这些等候是值得的。
“60多年来,太阳物理学家一直在等候这样的使命成为或许。让咱们困惑已久的太阳之谜,答案或许就在日冕中。”——美国国家航天局总部太阳物理学部分的主任尼古拉·福克斯这样说道。
帕克太阳勘探器(PSP)与太阳的近间隔触摸是令人激动的一个阶段。2018年10月31日到11月11日期间,帕克太阳勘探器成功完结了挨近太阳的榜首个阶段,它加快经过了太阳外部的大气层——日冕——并运用四套顶级仪器搜集了史无前例的数据。帕克太阳勘探器会盘绕太阳公转24次,在这个过程中将会完结24次飞掠太阳。在使命期间,勘探器将凭借七次金星的引力弹弓效应渐渐挨近太阳,逐步缩短其盘绕太阳的轨迹。
每逢勘探器在飞掠阶段处在坐落太阳的0.25 天文单位以内时(天文单位是天文学中计量天体之间间隔的一种单位。以A.U.标明,其数值取地球和太阳之间的均匀间隔),科学仪器将会搜集数据。在此期间,勘探器将露出于极点高温文辐射条件下,而且无法通讯。只要在飞掠阶段完毕的时分,它才能够将数据发送回地球,以供物理学家研讨。
“帕克太阳勘探器为咱们供给了必要的丈量数据,协助咱们了解困扰了咱们几十年的太阳现象。”- 担任帕克太阳勘探器项目的科学家劳阿非(Nour Raouafi)说,JHU/APL。
榜首次飞掠太阳阶段现已完结,虽然这次使命还有许多作业需求完结,项目的担任人在于华盛顿举办的美国地球科学协会上共享了他们期望能从这次使命中学到的一些常识。
派克太阳勘探器的WISPR(太阳勘探器的广域成像仪)仪器于2018年11月8日捕获了这张太阳能冕流(Coronal streamer)的图画。太阳能冕流是太阳大气中日冕的太阳物质结构,一般掩盖日冕区域太阳活动。太阳能冕流的精细结构十分明晰,至少能够看见两条光线。挨近图画中心的亮对象是水星,暗点是布景校正的成果。
来自:美国国家航天局 / 水兵研讨实验室 / 帕克太阳勘探器
当帕克太阳勘探器使命被规划出来的时分,科学家们想要处理关于太阳物理学的三个重要问题:
太阳的外部大气,日冕,是怎么将其温度加热至比其下方可见外表高300倍?
太阳风怎么如此迅速地加快到咱们所调查到的高速?
太阳中最活泼的一些粒子怎么以超越光速一半的速度从太阳上飞离?
“ 帕克太阳勘探器正在为咱们供给,了解数十年来困扰咱们的太阳现象所必不可少的丈量成果,”坐落马里兰州劳雷尔约翰·霍普金斯大学使用物理实验室的帕克太阳勘探器项目科学家劳阿非(Nour Raouafi)这样说道,“想要把一切头绪连接起来,需求对日冕和年青的太阳风进行本地采样,而帕克太阳勘探器正是这样做的。”
帕克太阳勘探器是有史以来离太阳最近的飞翔器,所以科学家们对其所能搜集到的数据并没有精确的估量。他们知道自己期望从中得到什么,但又并不确认所得的数据与其是否有关。
“在拿到详细的数据之前,咱们并不知道勘探器究竟离太阳有多近,咱们或许会发现一些史无前例的现象,”劳阿非说道,“帕克太阳勘探项目的使命便是探究——具有全新发现的潜在或许性是巨大的。”
来自帕克太阳勘探器的陈述标明,榜首科学阶段捕获了质量数据。这部分是由于金星飞过的原因,其时勘探器能够对金星进行一些丈量,以验证仪器是否正常作业。来自科学榜首阶段的一些数据现已被下载,可是太阳物理学家还需求等候才干得到一切的数据。由于使命带来的许多应战,来自这次相遇的一些科学数据直到2019年4月第2次与太阳相遇后才会向地上传输。
帕克太阳勘探器并不是研讨太阳的仅有航天器。其他航天器包含SOHO(太阳日球层观测站)、SDO(太阳动力学观测站)和STEREO-A(日地联络观测台前导卫星)。但它们都还没有像帕克太阳勘探器那样挨近太阳,虽然它们自身也在从事重要的科学研讨。
“帕克太阳勘探器正在向一个咱们从未见过的当地行进,”泰瑞·库切拉,一位来自坐落马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞翔中心的太阳物理学家说,“与其一起,咱们能够调查到,太阳的日冕正在给勘探器制作一个及其杂乱的环境。
每一个研讨太阳的飞翔器都供给了不同的布景和视角,让咱们能看到不同的东西。帕克太阳勘探器将在0.25天文单位以内飞翔,而日地联络观测卫星将在1天文单位左右绕太阳公转。太阳动力学观测站坐落地球同步轨迹上,太阳日球层观测站坐落太阳-地球拉格朗日1点周围的晕圈轨迹上。
库切拉说:“日地联络观测卫星的使命便是从不同的方位调查日球圈,帕克太阳勘探使命是其间的一部分,使得咱们能以从未有过的视点进行丈量。”
帕克太阳能勘探器将树立或打破咱们的现有模型
科学是渐进的,帕克太阳勘探器项目的科学家们指出,即便咱们不能直接得到问题的答案,对太阳运转形式的逐步改善是帕克太阳勘探器作业的一部分。
模型是查验有关太阳地基本物理理论的好办法。经过创立一个依赖于某种机制来解说日冕加热的模仿模型——例如,一种叫做阿尔芬波的等离子波——科学家们能够将模型的猜测与帕克太阳勘探器的实践数据进行比照,看看它们是否共同。假如成果共同,那就意味着理论是契合实践情况的。假如成果不共同,那就得从头再来。
图解:经过模型,能够将帕克太阳勘探器丈量到的数据与来自太阳的源数据连接起来。
赖利说:“咱们现已成功地猜测了日全食期间日冕的结构。帕克太阳能勘探器将供给史无前例的数据,这将进一步约束模型和嵌入其间的理论。”
帕克太阳勘探器破纪录的速度对它的作业至关重要。
当咱们从地球上看到太阳时,它大约每27天旋转一次,而驱动其大部分活动的太阳结构也随之移动。这给科学家们带来了一个问题,由于他们不能确认他们所看到的改变是由发生活动的区域的实践改变所驱动的时刻改变,仍是仅是从一个新的来历区域接收到的太阳物质引起的空间改变。帕克太阳勘探器的速度意味着它能够处理这个问题。
在某些时刻,帕克太阳勘探器的速度快到简直与太阳的转速完全共同,这意味着帕克在太阳的一个区域上空“回旋扭转”了很短的时刻。科学家能够必定,这一时期数据的改变是由太阳的实践改变,而不是太阳的自转引起的。
帕克太阳勘探器是NASA“与星同住”(LWS)方案的一部分,该方案旨在探究太阳-地球体系中直接影响生命和社会的各个方面。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. universetoday- Dotcalm
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