對於快速太陽風,太陽物理學家發現它是來自日冕南北極的大洞,並且可以達到每秒500-1000公里的速度,至於慢速太陽風,太陽物理學家只知道它的密度高於快速太陽風,還有它的速度大概只有快速太陽風的二分之一。
在一年前,美國宇航局發射了帕克太陽探測器,該探測器可以近距離的觀測太陽,並且在太陽的百萬度日冕邊緣收集了大量的觀測資料。通過這些資料,太陽物理學家發現了太陽風的來源以及主要組成部分,和一個可以讓太陽風粒子加速飛向地球的奇怪磁場。
圖注:NASA研發的帕克探測器已經在太陽附近活動,對太陽風進行觀測
圖注:NASA研發的帕克探測器已經在太陽附近活動,對太陽風進行觀測
雖然這些加速的粒子在遇見地球磁場時,會產生美麗的北極光和南極光。但它也會對地球的電網、電信網路、在軌衛星和太空宇航員產生破壞:1859年,一起太空天氣事件摧毀了地球的電報網路;1972年,太陽風暴的電流使越南北部的海軍礦山發生了爆發事件。從這些事件可以看出,太空天氣可以對地球的通訊網路造成很大的危害,因此,通過對這些資料的研究分析,太陽物理學家可以找出預防措施來避免這些破壞。
在帕克太陽探測器的觀測過程中,其目的就是找到慢速太陽風的來源,還有它是如何在100萬攝氏度的日冕中進行加速的原因。太陽風的主要組成部分是帶電粒子(質子和氦核),這些帶電粒子會隨著太陽的磁力線進行傳播。對於快速太陽風,太陽物理學家發現它是來自日冕南北極的大洞,並且可以達到每秒500-1000公里的速度,至於慢速太陽風,太陽物理學家只知道它的密度高於快速太陽風,還有它的速度大概只有快速太陽風的二分之一。
圖注:太陽風粒子撞擊地球大氣層,是形成極光的原因,行星都會受到來自恆星的粒子摧殘
帕克太陽探測器在觀測的過程中,它有三次對太陽進行了超近距離的觀測。而在這三次的觀測資料中,研究人員找出了日冕的磁場結構並發現太陽風來自日冕洞;與太陽風來源有關的脈衝活動(大型噴射流等活動);還有因為太陽風的不穩定性而產生的波動。
在對日冕洞的觀測過程中,探測器會滯留一週的時間,在太陽風粒子隨著磁場線傳播的過程中,它可以對太陽的表面進行觀測。在STEREO等航天器的太陽極端紫外線成像功能的幫助下,研究人員發現太陽風和磁場都是來自於日冕洞,而這些日冕洞也是慢速太陽風的來源,與太陽黑子有關的日冕洞,其密度和溫度都低於周圍的日冕。但在觀測過程中,航天器在磁場流經過時發生了180度的翻轉,隨後又恢復原狀,研究人員認為該現象是由等離子體流引起的,並且太陽風的加熱問題也很有可能與該現象有關。
圖注:帕克太陽觀測器對太陽風的研究提供了很大的幫助
圖注:這是磁場保護下的地球
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