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日冕觀測(cè)數(shù)據(jù)公布圍觀“帕克”與太陽(yáng)的約會(huì)

2019-12-07 10:49:35來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：日冕閱讀量：3605

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】人類的航天器已經(jīng)不止一次登上了月球，甚至在月球上留下了自己的腳印，但是在人類文明里與月亮并稱的太陽(yáng)——太陽(yáng)系的核心與主宰卻一直以它熾熱的溫度抗拒著人類的接近。2018年8月，美國(guó)成功發(fā)射了“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器，將在距太陽(yáng)約610萬(wàn)公里的范圍對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行觀測(cè)。這是自1974年赫利俄斯1號(hào)探測(cè)器飛向太陽(yáng)以來(lái)，人類距離太陽(yáng)近的一次。

　　近日，美國(guó)航天局公開了“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器帶來(lái)的首批研究成果并在《自然》雜志上發(fā)表4篇天體物理學(xué)論文。文中首次描述了快速旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)風(fēng)、太陽(yáng)風(fēng)中磁場(chǎng)方向的快速翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象等日冕活動(dòng)的觀測(cè)成果，推動(dòng)了人類對(duì)太陽(yáng)風(fēng)與日冕認(rèn)識(shí)的進(jìn)步。

　　日冕是太陽(yáng)大氣的外層，與太陽(yáng)表面(光球?qū)?僅為5500℃的溫度不同，日冕層的溫度可達(dá)150萬(wàn)到200萬(wàn)℃。離太陽(yáng)核心更遠(yuǎn)的日冕層溫度卻比太陽(yáng)表面高了數(shù)百倍，這一現(xiàn)象一直困擾著科學(xué)家，而“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器的第一個(gè)任務(wù)就是要幫助科學(xué)家解開這個(gè)謎題。太陽(yáng)風(fēng)源自日冕層的活動(dòng)，當(dāng)日冕層存在磁場(chǎng)異常的時(shí)候會(huì)形成冕洞，帶電粒子從冕洞被拋向太空，形成太陽(yáng)風(fēng)。太陽(yáng)風(fēng)與地球磁場(chǎng)相互作用，會(huì)影響人類的無(wú)線電通信、GPS信號(hào)還有電網(wǎng)等。“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器的第二個(gè)任務(wù)就是觀察太陽(yáng)風(fēng)暴并探索太陽(yáng)風(fēng)的速度。

　　為了完成這兩項(xiàng)任務(wù)，“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器主要搭載了四種儀器：廣域成像儀(WISPR)用于拍攝日冕物質(zhì)拋射和CMEs輻射的圖像，可以與其他儀器獲得的數(shù)據(jù)對(duì)照，以幫助研究人員將觀測(cè)數(shù)據(jù)與大規(guī)模日冕結(jié)構(gòu)中發(fā)生的活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)；太陽(yáng)風(fēng)電子儀和質(zhì)子探測(cè)儀(SWEAP)利用太陽(yáng)探測(cè)法拉第杯SPC和太陽(yáng)探測(cè)分析儀SPAN記錄太陽(yáng)風(fēng)中的粒子速度、溫度、密度等數(shù)據(jù)；FIELDS是太陽(yáng)電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以捕捉太陽(yáng)大氣中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的大小和形狀，測(cè)量快太陽(yáng)風(fēng)和慢太陽(yáng)風(fēng)的特性；還有就是測(cè)量粒子能量與種類的太陽(yáng)整合科學(xué)探測(cè)儀(ISIS)。

　　此外，為了抵抗日冕層的高溫，“帕克”太陽(yáng)探測(cè)器還作了特殊的耐高熱處理。探測(cè)器擁有一層主要由碳和碳泡沫夾層材料構(gòu)成的TPS遮罩，面向太陽(yáng)的一面還涂了陶瓷涂層，可在表面1400℃的高溫下配合水冷系統(tǒng)將內(nèi)部探測(cè)儀器的溫度維持在室溫。在發(fā)射之前，這些材料都經(jīng)過(guò)了反復(fù)的模擬試驗(yàn)，以保證“帕克”不會(huì)進(jìn)入日冕層就被融化。

　　太陽(yáng)的高溫是矗立在研究者面前的一座大山，我們看似不自量力地“飛蛾撲火”，但每一次嘗試都讓我們朝山頂更進(jìn)一步。對(duì)于未知的探索是人類進(jìn)步的動(dòng)力，我們對(duì)太陽(yáng)的認(rèn)識(shí)越深入，就越了解我們所處的世界，也更有把握應(yīng)對(duì)由太陽(yáng)活動(dòng)帶來(lái)的各種挑戰(zhàn)。

　　參考資料來(lái)源：新華網(wǎng)、中國(guó)新聞周刊

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