【星协】日冕


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【星协】日冕


  • 人造天体首次触碰太阳大气
2021年4月底 , 美国太空总署的帕克太阳探测器穿过了太阳的上层日冕 , 它不仅通过了高温考验 , 证明了帕克的高科技隔热装置的功效 , 还进行了大量现场测量 , 提供前所未见的资料 , 而触碰太阳更是一项了不起的壮举 。
帕克太阳探测器于2018年发射 , 在计划的七年任务中 , 它将对太阳进行总共26次近距离飞掠 , 四月的近日点是第八个 , 也是第一次真正进入日冕的上层 , 而本次的近日点则为首次进入太阳的日冕层里将近5个小时 。 帕克测量了太阳磁场的波动及粒子采样分析 , 在过去我们只能利用外部的间接资料来推断 。

太阳没有固态的表面 , 它的边界被称为艾尔文临界面(Alfvén critical surface) , 这里的重力及太阳磁场太弱 , 无法容纳太阳电浆体 , 而在此「面」之外则有太阳风 , 我们常描述的太阳「表面」是由旋转的对流细胞和电浆组成 , 又可被称为光球层 , 距离此处还很遥远 。
【【星协】日冕】帕克的目标之一是了解更多关于艾尔文临界面的资讯 , 据先前的估计 , 艾尔文临界面应位于距中心10至20个太阳半径的某个位置 , 帕克以19.7个太阳半径进入日冕 , 在这过程中还深入到18.4个太阳半径处 , 在此过程中 , 探测器偶尔会遇到日冕的磁场状况 , 这也显示艾尔文临界面是有褶皱的 。 在较低的深度 , 帕克还会遇见一种被称为伪流光的磁性结构 , 就是在日食期间见到的从太阳射出的电弧 。 从帕克的资料显示 , 这些结构正是艾尔文临界面形变的原因 , 但详细的条件仍尚待厘清 。
在伪流光内部 , 环境比周围的太阳大气安静许多 , 粒子对飞船的撞击不再那么混乱 , 磁场也变得更有序 。 此外 , 帕克还研究一种太阳能转换的现象 , 是太阳风磁场中的z形扭结 , 自90年代以来 , 我们就已经知道「折返现象」(switchback) , 但直到2019年帕克的数据告诉我们这相当普遍 , 前面几次的飞掠中 , 探测器已经侦测到了多次的「折返现象」 , 现在帕克在太阳大气层内也能探测到这些现象 , 这显示有一些扭结来自于较低层的日冕 。
几十年来 , 科学家一直在观察太阳及其日冕 , 尽管知道该处应该有许多有趣的物理现象来加热或加速太阳风 , 但仍然无法确切地描述此过程 , 随着帕克太阳探测器多次的深入 , 我们将获得期待已久、神秘区域内部的科学资料 。
  • 百万公里的日冕巨量喷发
专业天文摄影师在2022年9月24日拍摄到一幅令人难以忘怀的美丽影像 , 照片中巨大的电浆羽状物从太阳中喷发而出 , 这个火红色的丝状物称为日冕巨量喷发(CME) , 其炽热的细丝延伸至距离太阳表面超过160 万公里之处 。 根据SpaceWeather.com报导 , 此CME等级为G-1 , 属于小型太阳风暴 , 是NOAA太空天气指标分级表-地球磁场扰动中最轻微的类别 , 并且指向远离地球 。
摄影师表示这是他见过的最大的CME , 电浆最初包含在日珥 , 然后大约以每小时16万公里的速度断裂并流入太空 , 现在看到的照片是一张假色合成的缩时摄影影像 , 共叠合了6小时内所拍摄的数十万幅影像 , 其储存容量高达800GB , 以显示CME光彩夺目的细节 。
照片中太阳表面和CME看起来是橘色 , 但实际上并非如此 , 色球层和CME会发出一种在我们看来呈粉红色的光 , 称为Hα , 但由于每张影像的曝光时间都很短(每秒拍摄30~80张) , 因此原始影像看起来几乎是白色的 , 摄影师在合成最终影像时 , 数位化地添加了橘色 , 提供太阳表面上各个结构之间的对比并突显CME 。 然而 , 由于影像的其余部分没有添加橘色 , 因此太阳保留了一个怪异的白色光晕 , 在黑暗的太空背景下便显得格外醒目 。
近几个月来 , 随着太阳进入极大期 , CME将变得更加频繁 , 我们将会看到更多像这样的情况 , 电浆羽状物也可能会越来越大 , 这也将为人们提供更多捕捉到类似影像的机会 。 摄影师强调他用来拍摄CME的望远镜经过特别改装 , 并加装了多个太阳滤镜 , 以便安全地观察及拍摄 , 千万不要试图在没有适当设备的情况下观察太阳 , 以免烧毁你的相机 , 甚至是眼睛 。

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