帕克任務關鍵階段,太陽風的起源,高能電子的謎團?

2022年10月09日11:53:03 科學 1221

離太陽最近的一次探測,如何利用金星,打破哪些記錄?

美國航天局太陽航天器在第9次太陽探測飛行中呼嘯而過

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藝術家對帕克太陽探測器在研究太陽時的描繪。(圖像來源:約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室)

美國航天局的掠日航天器正在進行它對我們的附近恆星(即太陽)的第九次大膽俯衝,以繼續探索太陽運作的秘密。

帕克太陽探測器的最新一次探測飛行中離太陽最近,當時航天器距離太陽表面約650萬英里(1,040萬公里)。當時,該探測器正以大約330,000英里/小時(532,000公里/小時)的速度行駛。它正致力於了解太陽大氣變得如此炎熱的機理——比太陽表面高出數千度——以及太陽風的起源(太陽風是一種不斷湧入太陽系的帶電粒子流)。

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隨著航天器飛得離太陽越來越近,我們便更容易破解這些謎團。約翰斯•霍普金斯大學應用物理實驗室的帕克太陽探測器項目科學家努爾·E·勞瓦菲(Nour E.Raouafi)在美國航天局(NASA)的一份聲明中表示:「我們正在進入帕克任務的關鍵階段,在這次經歷中我們專註於很多事情。」。

勞瓦菲補充道:「我們預計航天器將穿過構成太陽風的帶電粒子持續流動的加速區。太陽活動也在加快,這使得我們研究更大規模的太陽風結構(如日冕物質拋射)以及與之相關的高能粒子很有希望。」

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在探測飛行中,該航天器符合其現有記錄——這也是人類的總體記錄——即最接近太陽的記錄和航天器中移動最快的物體的記錄。然而,帕克太陽探測器不久將繼續一連串地打破這兩項記錄。

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該任務的航天器將第五次飛過金星,利用金星的引力調整其在太空中的軌道,並安靜地靠近太陽。在今年的調動後、在當前計劃的任務於2025年結束之前,該航天器預計還要飛過金星兩次。到那時,航天器將距離太陽表面僅380萬英里(610萬公里)。

儘管帕克太陽探測器背後的研究團隊對今天的觀測結果已有預期,但科學家們仍有可能意外發現另一個關於太陽的驚喜。

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「你永遠不知道在離太陽這麼近的地方探索還會發現什麼,」 勞瓦菲說,「這總是令人興奮的。」

相關知識

派克太陽探測器又譯帕克太陽探測器,簡稱派克號或帕克號,舊稱太陽探測器或太陽探測器+,是NASA於2018年發射的無人航天器,其任務是反覆的探測和觀察太陽的外日冕。它將在2025年最接近太陽,與太陽中心距離僅有9.86太陽半徑,屆時的速度高達690,000 km/h,或是光速的0.064%。

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這個項目在2009財政年度宣布,該項目的費用為15億美元。由約翰·霍普金斯大學 應用物理實驗室設計和製造的這艘航天器[13]於2018年8月12日發射[2]。它以芝加哥大學名譽教授,物理學家尤金·派克的名字命名,以表彰他對太陽物理學的貢獻;這是NASA首次以在世人物的名字作為任務的正式名稱[14]。

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太陽,是太陽系中心的恆星,它幾乎是熱等離子與磁場交織著的一個理想球體。它的直徑大約是1,392,000公里,相當於地球直徑的109.3倍;質量大約是2×10³⁰千克,約佔太陽系總質量的99.86%。從化學組成來看,太陽質量的大約四分之三是氫,剩下的幾乎都是氦,包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於2%。

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太陽的恆星光譜分類為G型主序星(G2V)。雖然它以肉眼來看是白色的,但因為在可見光的頻譜中以黃綠色的部分最為強烈,從地球表面觀看時,大氣層的散射使天空成為藍色,所以它呈現黃色,因而非正式地歸類為「黃矮星」[17][18]。 光譜分類標示中的G2表示其表面溫度大約是5778K(5505°C),V則表示太陽像其他大多數的恆星一樣,是一顆主序星,它的能量來自於氫巨變成氦的核聚變反應,其核心每秒鐘能聚變6.2億噸的氫。

BY: Meghan Bartels

FY: Tessa

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