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慢速太阳风是如何形成的

2024-06-05 科技日报 张梦然
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多年来一直让科学家着迷的太阳风的一个最大谜题也可以概括为:不知风从何处吹来。现在,利用太阳轨道器飞行任务首次近距离飞行时收集的数据,科学家对太阳风尤其是慢速太阳风的神秘起源有了全新的认识。研究成果发表在新一期《自然-天文学》上。

太阳风其实是带电等离子粒子从太阳向太空的连续流出,其中速度超过每秒500公里的风被称为快速太阳风,速度低于每秒500公里的风被称为慢速太阳风。当这种风吹到地球大气层时,就会形成人们所知的极光。但是,太阳风暴也会引起地磁场的剧烈变化,对航天、供电、通讯、航空、导航等一系列领域和技术系统产生灾害性影响。

经过数十年观察,科学家对太阳风的起源和机制仍不太清楚,尤其是慢速太阳风。但在2020年,欧洲空间局在美国国家航空航天局的支持下启动了太阳轨道器飞行任务,该任务的主要目标之一就是测量并调查太阳风的起源。

太阳轨道器号称“有史以来发送到太阳的最复杂的科学实验室”,配备了10种不同的科学仪器,一些用于在太阳风经过航天器时收集和分析太阳风样本,还有一些遥感仪器则用于捕捉太阳表面活动的高质量图像。这些数据让科学家发现,快速太阳风与慢速太阳风速度之间的差异,是由于它们起源自太阳日冕的不同区域造成的。

开放日冕是指磁场线一端固定在太阳上,另一端延伸到太空的区域。这些区域温度较低,是快速太阳风的来源。同时,封闭日冕指的是太阳磁场线闭合区域,这意味着它们两端都与太阳表面相连。这些闭合磁环偶尔会断裂,为太阳物质提供短暂的逃逸机会。

现在,研究团队精确地定位出太阳慢速风正是来自开放和闭合日冕“相遇”的区域,并通过磁场线断裂和重新连接的过程逃逸到太空。

这一发现增强了人们对太阳现象及对空间气象的理解,也为防范太阳风的危害发挥重要作用。

打印 责任编辑:梁春雨

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