美国国家航空航天局的帕克太阳探测器拍摄到有史以来最接近太阳的图像

帕克太阳探测器拍摄的太阳风从日冕中喷出（图片来源：uux.cn/NASA/约翰霍普金斯大学 APL/海军研究实验室）

（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局（马拉·约翰逊）：

1.美国国家航空航天局的帕克太阳探测器拍摄了有史以来最接近太阳的图像，距离太阳表面仅380万英里。

2.新的特写图像显示了太阳风的特征，太阳风是太阳释放的恒定带电亚原子粒子流，以超过每小时100万英里的速度在太阳系中肆虐。

3.这些图像和其他数据正在帮助科学家了解太阳风的奥秘，这对了解其对地球的影响至关重要。

去年年底，美国国家航空航天局的帕克太阳探测器破纪录地掠过太阳，从太阳大气层中捕捉到了令人惊叹的新图像。这些新发布的图像——比以往任何时候都更靠近太阳——正在帮助科学家更好地了解太阳对整个太阳系的影响，包括可能影响地球的事件。

美国国家航空航天局华盛顿总部科学任务局副局长尼克·福克斯说：“帕克太阳探测器再次将我们带入了离我们最近的恒星的动态大气层。”。“我们正在亲眼目睹太空天气对地球的威胁从哪里开始，而不仅仅是通过模型。这些新数据将帮助我们大大改善太空天气预测，以确保宇航员的安全，并保护我们在地球和整个太阳系的技术。”

帕克太阳探测器于2024年12月24日开始接近太阳，距离太阳表面仅380万英里。在近日点附近的几天里，当它掠过太阳的外层大气，即日冕时，它用一系列科学仪器收集了数据，包括太阳探测器广域成像仪（WISPR）。 

新的WISPR图像揭示了日冕和太阳风，这是来自太阳的恒定带电粒子流，在太阳系中肆虐。太阳风在整个太阳系中膨胀，产生广泛的影响。再加上来自太阳的物质和磁流的爆发，它有助于产生极光，剥离行星大气层，并诱发电流，这些电流可能会淹没电网并影响地球的通信。了解太阳风的影响始于了解它在太阳的起源。

WISPR图像使科学家们能够更仔细地观察太阳风从日冕释放后不久会发生什么。这些图像显示了太阳磁场方向从北向南切换的重要边界，称为日光层电流片。它还首次以高分辨率捕捉到多个日冕物质抛射（CME）的碰撞——带电粒子的大规模爆发，这是空间天气的关键驱动因素。

约翰·霍普金斯应用物理实验室的WISPR仪器科学家Angelos Vourlidas说：“在这些图像中，我们看到日冕物质抛射基本上是相互叠加的。”该实验室在马里兰州劳雷尔设计、建造和运营了这艘航天器。“我们正在利用这一点来弄清楚日冕物质抛射是如何合并在一起的，这对太空天气很重要。”

当CME碰撞时，它们的轨迹可能会发生变化，这使得预测它们最终会到达哪里变得更加困难。它们的合并还可以加速带电粒子并混合磁场，这使得日冕物质抛射的影响对太空中的宇航员和卫星以及地面技术来说可能更危险。帕克太阳探测器的特写镜头有助于科学家更好地为地球及其他地区的太空天气效应做好准备。

帕克太阳探测器（Parker Solar Probe）的日冕开创性镜头中的三张剧照揭示了日冕物质抛射（黄色）的形成——巨大的等离子体球从太阳上抛出并进入太阳系。 （图片来源：uux.cn/NASA/约翰霍普金斯大学 APL/海军研究实验室）

1958年，杰出的太阳物理学家尤金·帕克首次提出了太阳风的理论。他关于太阳风的理论在当时遭到了批评，彻底改变了我们看待太阳系的方式。在帕克太阳探测器于2018年发射之前，美国国家航空航天局及其国际合作伙伴领导了水手2号、赫利俄斯号、尤利西斯号、风号和ACE号等任务，帮助科学家从远处了解太阳风的起源。帕克太阳探测器是为了纪念这位已故科学家而命名的，它正在填补我们对更接近太阳的理解的空白。

在地球上，太阳风主要是持续的微风，但帕克太阳探测器发现它绝不是在太阳上。当航天器到达距离太阳1470万英里以内时，它遇到了曲折的磁场——这一特征被称为折返。利用帕克太阳探测器的数据，科学家们发现这些成团的转向比预期的更常见。

2021年，当帕克太阳探测器首次进入距离太阳表面约800万英里的日冕时，它注意到日冕的边界是不均匀的，比以前想象的要复杂得多。

随着它越来越近，帕克太阳探测器帮助科学家们确定了太阳可见表面上形成磁漏斗的斑块处转向的起源。2024年，科学家宣布，快速太阳风——太阳风的两大类之一——部分是由这些转向提供动力的，这增加了一个50年的谜团。

然而，要了解缓慢的太阳风，需要更仔细的观察，它的速度只有每秒220英里，是快速太阳风速度的一半。

约翰·霍普金斯应用物理实验室帕克太阳探测器的项目科学家Nour Rawafi说：“最大的未知是：太阳风是如何产生的，它是如何逃脱太阳巨大的引力的？”。“了解这种连续的粒子流，特别是缓慢的太阳风，是一项重大挑战，特别是考虑到这些粒子流性质的多样性，但有了帕克太阳探测器，我们比以往任何时候都更接近揭示它们的起源以及它们是如何进化的。”

慢太阳风的密度是快太阳风的两倍，变化更大，因此研究它很重要，因为它与快太阳风之间的相互作用可以在地球上产生中等强度的太阳风暴条件，有时可以与日冕物质抛射的条件相媲美。

在帕克太阳探测器之前，远距离观测表明，实际上有两种慢太阳风，其特征是磁场的方向或变化。一种叫做阿尔芬尼克的慢速太阳风有小规模的转向。第二种类型被称为非阿尔芬尼克，其磁场没有显示出这些变化。 

当它螺旋式靠近太阳时，帕克太阳探测器证实确实有两种类型。它的特写镜头也有助于科学家区分这两种类型的起源，科学家们认为这是独一无二的。非阿尔芬风可能来自被称为头盔飘带的特征——连接活动区域的大环，在那里一些粒子可以加热到足以逃逸——而阿尔芬风则可能起源于冕洞附近，或日冕中黑暗、凉爽的区域。 

在目前的轨道上，帕克太阳探测器距离太阳仅380万英里，在即将穿过日冕期间，它将继续收集额外的数据，以帮助科学家确认缓慢的太阳风的起源。下一轮将于2025年9月15日到来。

美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的帕克太阳探测器任务科学家Adam Szabo说：“我们还没有达成最终共识，但我们有很多新的有趣数据。”。

作者：玛拉·约翰逊

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心，马里兰州格林贝尔特。