太阳的爆炸之谜终于解开
西南研究所 （SwRI） 领导的新研究证实了数十年来关于磁重联的理论模型，磁重联是释放存储的磁能以驱动太阳耀斑、日冕物质抛射和其他空间天气现象的过程。 这些数据是由美国宇航局的帕克太阳探测器 （PSP） 捕获的，这是唯一飞越太阳高层大气的航天器。 当等离子体中的磁场线切断并在新的磁场中重新连接时，就会发生磁重联配置，释放大量存储的能量。 在太阳上，这种能量释放通常会导致太阳活动，从而影响地球上的技术，这种现象被称为太空天气。 准确模拟太阳磁重联可能有助于预测日冕物质抛射、太阳耀斑和其他可能影响卫星、通信系统甚至地球电网的空间天气事件。 “重联在空间等离子体中以不同的空间和时间尺度运行从太阳到地球磁层，从实验室环境到宇宙尺度，“博士说。 Ritesh Patel 是科罗拉多州博尔德市 SwRI 太阳系科学与探索部门的研究科学家，也是发表在《自然天文学》上的一篇新论文的主要作者。 “自 1990 年代后期以来，我们已经能够通过成像和光谱学识别日冕中的重新连接。 随着美国宇航局等任务的发射，在地球磁层中进行原位探测成为可能磁层多尺度 （MMS） 任务。 然而，直到 2018 年 NASA 的帕克太阳探测器发射时，对日冕的类似研究才成为可能。 PSP 破纪录地接近太阳，为研究提供了新的机会。 九月。 2022 年 6 月 6 日，方法揭示了一次巨大的喷发，首次提供了对等离子体和磁场特性进行详细成像和采样的机会。 结合使用成像和原位诊断技术以及作为欧洲航天局太阳轨道飞行器的补充观测，SwRI 领导的团队证实 PSP 首次飞越太阳大气层中的重连区域。 “我们开发磁重联理论已有近 70 年，因此我们对不同参数的行为有一个基本概念，”帕特尔说。 “从这次遭遇中收到的测量和观测结果验证了已经存在了几十年的数值模拟模型在某种程度的不确定性范围内。 这些数据将作为未来模型的有力约束，并为了解 PSP 从其他时间范围和事件测量的太阳测量值提供途径。 NASA 的 MMS 任务由 SwRI 领导，为研究人员提供了如何在较小范围内在近地环境中发生重新连接的想法。 2022 年的 PSP 观测现在为研究人员提供了连接地球尺度和太阳尺度重新连接的缺失部分。 SwRI 接下来将致力于确定PSP 确定为具有主动重联的太阳区域是否存在伴有湍流或波动和磁场波的重联机制。 “正在进行的工作提供了不同尺度的发现，这使我们能够看到能量是如何传递的以及粒子是如何加速的，”帕特尔说。 “了解太阳的这些过程有助于更好地预测太阳活动并提高我们对近地环境的了解。” 的帕克太阳探测器是美国宇航局“与星共存”计划的一部分，旨在探索日地系统中直接影响生命和社会的各个方面。 “与星共存”计划由该机构位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心为美国宇航局位于华盛顿的科学任务局管理。 约翰霍普金斯大学应用物理实验室设计、建造和目前运营该航天器，并为美国宇航局管理任务。