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我們的太陽並不完全是灼熱的等離子的寧靜球。實際上,它會在一定程度上頻頻爆發大規模噴發。當這種日冕物質拋射到地球上時,就是地磁風暴的原因。

從近地空間,我們可以用衛星和其他航天器對它們進行很好的測量。但是在1998年,發生了一些非常偶然的事情。不僅近地空間中的航天器能夠測量日冕質量拋射(CME),而且火星上空的另一艘航天器也以正確的方式排成一列,也能接收太陽爆炸。

這意味著這兩個航天器能夠在距太陽旅行的不同時間點測量同一CME,從而提供了難得的機會來了解這些強大的爆發如何演化。

日冕物質拋射可能不像太陽耀斑(有時會伴隨太陽耀斑)那樣可見,但它們的威力更大。它們發生在太陽上扭曲的磁場線重新連線,轉換並釋放大量能量的過程中。

這以CME的形式發生,在CME中,捆綁在螺旋磁場中的大量電離等離子體和電磁輻射透過太陽風發射到太空中。當它們流過地球時,CME可以與磁層和電離層相互作用,從而產生可觀察到的效果,例如衛星通訊問題和極光。

但是,當CME在行星際空間中離開地球時,會發生什麼事情變得更加困難。一方面,我們擁有的工具遠遠少於此。在距離太陽很遠的距離處,兩個航天器檢測到同一CME的機率非常低。

幸運的是,這就是1998年發生的,當時有兩架設計用於研究太陽風的航天器。NASA的“風”飛船位於L1拉格朗日點,大約為1個天文單位(地球與太陽之間的距離),於1998年3月4日首次觀測到CME。

18天后,同一顆CME到達了尤利西斯號,當時的航天器的距離為5.4天文單位,大致相當於木星的平均軌道距離。

現在,天文學家已經檢查了兩次遭遇的資料,以首次表徵CME隨著其深入太陽系而發生的變化。特別是,他們研究了嵌入式磁雲的磁流體動力學演化。

他們發現,在兩個航天器之間的4.4天文單位中,磁雲的螺旋結構顯著腐蝕。研究小組認為,這可能是由於與第二道尾隨的磁性雲的相互作用而引起的,該雲的傳播速度快於第一道雲,直到到達尤利西斯時才追趕並壓縮了它。

這可以解釋為什麼CME中的磁雲的螺旋結構在達到5.4天文單位時變得更加扭曲-而不是像預期的那樣變小。兩朵雲之間的磁性相互作用可能會使外層退化,從而留下更扭曲的核心。

研究人員在論文中寫道: “從這項分析中可以清楚地看出,在5.4天文單位,第二個磁雲與第一個磁雲相互作用很大。”

“結果,前一個磁雲的磁性結構發生了強烈變形。實際上,它的大規模旋轉遠遠超出了後一個磁雲的後部,實際上代表了背景磁場旋轉的一種形式。”

看到有關此主題的更多研究會很有趣-就像觀察到的那樣幸運,我們可能會得到它們。研究人員指出,我們處於太陽物理學的“黃金時代”的初期。

由於NASA的帕克太陽探測器,ESA和JAXA的BepiColombo以及ESA的太陽軌道器都以不同的距離繞太陽公轉,因此,恆星或航天器(在這種情況下)對準可能只是時間問題。

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