2月9日星期日,当地时间23:03,欧洲最新的研究太阳的任务将从美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角(Cape Canaveral)升空。叫 太阳轨道器 这项欧洲航天局(ESA)任务将前往水星行星的轨道,以前所未有的方式研究太阳,并返回其表面的惊人新图像。
装备了仪器和照相机的十年任务旨在为科学家提供正在进行的太阳能研究的关键信息。我们与三位太阳物理学家讨论了该任务可能会教给我们的知识,以及有关太阳可能最终帮助我们解决的五个未解决的问题。
1.当太阳喷发正在前进时
在整个任务过程中,太阳轨道飞行器的最小距离将为地球与太阳的距离的0.28%,这可能会持续到2020年代的其余时间。除NASA正在进行的任务外,没有其他任务能离太阳更近了 派克太阳探测器任务,这将达到地球太阳距离的0.04倍。
芬兰赫尔辛基大学的Emilia Kilpua博士是一个名为 溶胶镁,该研究正在研究来自太阳的等离子体喷发,称为日冕物质抛射(CME)。她说,这种距离以及帕克太阳探测器所缺乏的一整套相机,将使太阳轨道器有机会收集比以前任何航天器都要好得多的数据,从而帮助我们监视CME。
她说:“太阳轨道飞行器的一大优点是它将覆盖许多不同的距离,因此,当这些日冕物质从太阳向地球演化时,我们可以真正捕获它们。” CME可能导致 地球上的太空天气事件干扰我们的卫星,因此这可以为我们提供更好的预警系统,以防它们前进。
2.为什么太阳吹超音速风
关于太阳的主要未解决问题之一是其外部大气,即日冕。 “它被加热到(超过)一百万度,我们目前不知道为什么这么热。”法国图卢兹天体物理与行星科学研究所的亚历克西斯·鲁伊拉德博士说,他是一个研究项目的协调人。太阳风叫 SLOW_SOURCE。 “它的温度是太阳表面温度的200倍以上。”
这样的结果 热电晕 其原因是太阳的大气不能被其引力所约束,因此它有不断向大气中吹散的粒子风,称为太阳风。这种风以每秒超过250 km的速度吹出,最高时速为800 km / s,目前我们还不知道该风如何以超音速向外传播。
Rouillard博士希望使用太阳轨道器研究较慢的太阳风,这可能有助于我们解释像太阳这样的恒星如何产生超音速风。他说,随着距离太阳越来越近,我们收集了更多(原始)粒子。太阳能轨道器将提供前所未有的太阳风成分测量。 (而且)我们将能够开发出将风(推向太空)的模型。”
3.它的两极长什么样
在执行任务的过程中,太阳轨道器将与金星进行多次接触。每次飞行,航天器的轨道角度都会略微增加,直到它升到行星上方。如果将任务延长到2030年,它将达到33度倾斜度,这是我们对太阳两极的首次见解。
除了着迷之外,这里还可以做一些重要的科学。通过测量太阳在两极的磁场,科学家希望更好地了解太阳如何以及为什么经历11年的活动周期,最终使太阳的磁极翻转。他们将在2020年代中期再次翻转。
鲁伊拉德博士说:“通过了解磁场在这些极地地区的分布和演化,我们对太阳正在经历的周期有了新的认识。” “每隔11年,太阳就会从最低活动状态变为最高活动状态。通过从高纬度进行测量,它将为我们提供有关(太阳)磁场的循环演化的新见解。”
4.为什么有极地“冠”
有时,太阳会从其表面喷出巨大的类似臂的物质环,这被称为“突起”。它们从其表面延伸到电晕,但其形成尚不十分清楚。但是,太阳轨道飞行器将为我们提供最详细的信息。
“我们将对这些活跃地区中的一些地区及其相关的突出事物有非常复杂的看法,”来自比利时鲁汶大学的Rony Keppens教授说。 突出 正在研究太阳的突出现象。每秒将可能有多个图像。这意味着一些以前从未见过的动态将被首次可视化。”
太阳的最大突出部分来自其两极,因此,通过提高倾斜度,太阳轨道飞行器将使我们对这些现象有独特的了解。吉本斯教授说:“它们被称为极冠,因为它们就像太阳头上的冠一样。”他们包围了极地地区,并且生活了很长,数周或数月。太阳轨道飞行器将对极地地区有第一手的看法,这将是令人兴奋的,特别是对于突出的研究而言。”
5.它如何控制太阳系
通过利用太阳轨道器研究太阳,科学家希望更好地了解它的喷发是如何传播到太阳系中的,从而在我们称为太阳系的银河系中形成围绕太阳的活动气泡。当然,这可以在地球上造成太空天气,因此研究它对于我们自己的星球很重要。
吉本斯教授说:“我们的想法之一是测量太阳赤道带活跃区域的太阳磁场。” “我们将把这些数据外推到日冕中,然后使用模拟来尝试模拟其中一些喷发是如何发生并发展到日光层的。”
因此,太阳轨道飞行器不仅将使我们对太阳本身有更好的了解,而且还将如何影响太阳系等行星。除了有史以来的两极影像和最接近的表面影像,太阳轨道飞行器将使我们对我们称之为家的恒星的真正工作方式有前所未有的了解。