美国宇航局帕克太阳探测器发现了围绕太阳数十年之谜的新线索

美国宇航局帕克太阳探测器在长期以来的谜团中发现了新的线索，即为什么太阳的外层大气或日冕比我们恒星的表面热得多。

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几十年来，科学家们一直困惑为什么太阳的外层大气或日冕会随着远离太阳表面而变热。

现在，由于美国宇航局帕克太阳探测器收集的数据，一长串可能的解释已经被削减了一个，这是最快的人造物体，它在寻找解决所谓“日冕加热”问题的线索时反复掠过太阳。神秘。”

在探测器第一次掠过太阳时，其仪器检测到太阳磁场方向的突然逆转。科学家将这种情况称为“之字形”，并怀疑它们在加热日冕方面发挥了作用，主要是通过当它们在太阳和太空中移动时释放其内部的磁能。

研究合著者、密歇根大学的 Mojtaba Akhavan-Tafti 在一份声明中表示：“这些能量必须到达某个地方，它可能有助于加热日冕并加速太阳风的形成。”

日冕加热之谜指的是太阳的外层大气日冕比其“表面”光球层热数百倍的事实。尽管事实上光球层距离太阳核心更近数百万英里，在那里发生核聚变，为我们的恒星提供热量和能量。

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尽管比日冕温度低，但光球层吸收了绝大多数来自太阳的光，完全“洗掉”了太阳大气中的光。因此，只有当来自光球层的光线被日食或使用称为日冕仪的特殊仪器阻挡时才能看到日冕。

这意味着为了研究日冕，帕克太阳探测器要冒着 2,500 华氏度（约 1,400 摄氏度）左右的温度来近距离接触太阳。

阿卡万-塔夫蒂和他的团队仔细研究了帕克围绕我们恒星运行的十几圈收集的数据，寻找之字形的开始位置，这对于了解它们对日冕的影响至关重要。

然而，这些备受追捧的特征却无处可寻，至少在日冕内部是这样。相反，探测器的数据显示，在太阳附近的太阳风中，折返现象很常见。

这一发现表明，日冕变暖的之字形现象可能不是从太阳表面开始的，从而排除了关于之字形现象起源的两个主要假设之一。

科学家认为仍然可能存在一种触发机制，可以向太阳最外层部分提供热量。阿卡万-塔夫蒂说，其中一种机制可能是太阳表面混沌磁场线的爆炸性碰撞。

在这种碰撞过程中，磁场会像拨动的吉他弦一样振动，并将太阳风中的等离子体加速到高速。这可能会使磁波在太阳附近扭曲成之字形。然而，如果其中一些波在离开太阳之前失去蒸汽，它们的能量就会被倾倒在太阳的上层，从而加热日冕。

阿卡万-塔夫蒂在新闻稿中说：“导致之字形形成的机制以及之字形本身可能会加热日冕和太阳风。”

这项研究加深了我们对太阳如何工作的理解，并最终可以帮助科学家预测、探测和准备太阳风暴。

这项研究代表了 NASA 帕克任务自 2018 年启动以来的最新成果。

运行该探测器的约翰·霍普金斯应用物理实验室在最近的一份声明中表示，上个月，帕克太阳探测器完成了第 20 次近距离接近太阳，距离太阳表面 500 万英里（800 万公里）以内。 。

此后探测器已向外飞行，但将于 9 月 30 日扫回相同的距离，并在今年圣诞节前夕距太阳更远 100 万英里。科学家们希望这些旅行的数据能够更多地揭示为什么百万度高温的日冕是这样的。

该团队的研究成果于 7 月 29 日发表在《天体物理学杂志快报》上。

最初发布于Space.com。