科技日?qǐng)?bào)北京6月4日電(記者 張夢(mèng)然)多年來(lái)一直讓科學(xué)家著迷的太陽(yáng)風(fēng)的一個(gè)最大謎題也可以概括為:不知風(fēng)從何處吹來(lái)。現(xiàn)在,利用太陽(yáng)軌道器飛行任務(wù)首次近距離飛行時(shí)收集的數(shù)據(jù),科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)風(fēng)尤其是慢速太陽(yáng)風(fēng)的神秘起源有了全新的認(rèn)識(shí)。研究成果發(fā)表在新一期《自然·天文學(xué)》上。
太陽(yáng)風(fēng)其實(shí)是帶電等離子粒子從太陽(yáng)向太空的連續(xù)流出,其中速度超過(guò)每秒500公里的風(fēng)被稱為快速太陽(yáng)風(fēng),速度低于每秒500公里的風(fēng)被稱為慢速太陽(yáng)風(fēng)。當(dāng)這種風(fēng)吹到地球大氣層時(shí),就會(huì)形成人們所知的極光。但是,太陽(yáng)風(fēng)暴也會(huì)引起地磁場(chǎng)的劇烈變化,對(duì)航天、供電、通訊、航空、導(dǎo)航等一系列領(lǐng)域和技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生災(zāi)害性影響。
經(jīng)過(guò)數(shù)十年觀察,科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)風(fēng)的起源和機(jī)制仍不太清楚,尤其是慢速太陽(yáng)風(fēng)。但在2020年,歐洲空間局在美國(guó)國(guó)家航空航天局的支持下啟動(dòng)了太陽(yáng)軌道器飛行任務(wù),該任務(wù)的主要目標(biāo)之一就是測(cè)量并調(diào)查太陽(yáng)風(fēng)的起源。
太陽(yáng)軌道器號(hào)稱“有史以來(lái)發(fā)送到太陽(yáng)的最復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”,配備了10種不同的科學(xué)儀器,一些用于在太陽(yáng)風(fēng)經(jīng)過(guò)航天器時(shí)收集和分析太陽(yáng)風(fēng)樣本,還有一些遙感儀器則用于捕捉太陽(yáng)表面活動(dòng)的高質(zhì)量圖像。這些數(shù)據(jù)讓科學(xué)家發(fā)現(xiàn),快速太陽(yáng)風(fēng)與慢速太陽(yáng)風(fēng)速度之間的差異,是由于它們起源自太陽(yáng)日冕的不同區(qū)域造成的。
開(kāi)放日冕是指磁場(chǎng)線一端固定在太陽(yáng)上,另一端延伸到太空的區(qū)域。這些區(qū)域溫度較低,是快速太陽(yáng)風(fēng)的來(lái)源。同時(shí),封閉日冕指的是太陽(yáng)磁場(chǎng)線閉合區(qū)域,這意味著它們兩端都與太陽(yáng)表面相連。這些閉合磁環(huán)偶爾會(huì)斷裂,為太陽(yáng)物質(zhì)提供短暫的逃逸機(jī)會(huì)。
現(xiàn)在,研究團(tuán)隊(duì)精確地定位出太陽(yáng)慢速風(fēng)正是來(lái)自開(kāi)放和閉合日冕“相遇”的區(qū)域,并通過(guò)磁場(chǎng)線斷裂和重新連接的過(guò)程逃逸到太空。
這一發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了人們對(duì)太陽(yáng)現(xiàn)象及對(duì)空間氣象的理解,也為防范太陽(yáng)風(fēng)的危害發(fā)揮重要作用。