太阳 开始泄露一些它最严守的秘密。
来自 NASA 的 帕克太阳探测器 (PSP) 的首批科学成果已经出炉，它比历史上任何其他人造物体飞得更快、更靠近太阳。
最初的 PSP 返回数据，在今天（12 月 4 日）在线发表在《自然》杂志上的四篇论文中报告，开始揭开地球恒星的面纱，尽管它永远是我们天空中最亮的光，但仍然出奇地神秘。
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伦敦大学学院马拉德空间科学实验室的研究员丹尼尔·维尔沙伦在一篇发表在同一期《自然》杂志上的“新闻与观点”文章中写道：“这四篇论文表明，通过进入太阳系中一个未被探索的区域，PSP 已经取得了伟大的发现。” 维尔沙伦没有参与任何新的研究。
亲吻太阳
PSP 于 2018 年 8 月发射，执行一项耗资 15 亿美元的任务，以帮助研究人员更好地了解太阳的内部运作。
任务科学家特别感兴趣的是解决两个长期存在的谜题：从太阳持续流出的粒子流（称为太阳风）如何加速到其巨大的速度；以及为什么太阳的外层大气或日冕比其表面热得多。（日冕温度可能超过 200 万华氏度，或 110 万摄氏度。相比之下，太阳表面温度为 11,000 华氏度或 6,000 摄氏度，简直是温和的。）
PSP 正在通过大胆地冲入 日冕 本身来解决这些问题。探测器大约每五个月左右就会穿过太阳炙热的大气层，以前所未有的近距离观察我们的恒星。
迄今为止，这些最接近的接近点或近日点通道已将 PSP 带到距离太阳表面 1500 万英里（2400 万公里）的范围内。在此次任务之前，探测器曾经最接近太阳的距离是 2655 万英里（4273 万公里）——这是 1976 年由 Helios 2 探测器完成的一项壮举，Helios 2 是美国和前西德的联合成果。
Helios 2 还创下了相对于太阳的最快速度记录，为 153,454 英里/小时（246,960 公里/小时）。这一纪录被 NASA 的朱诺号木星轨道飞行器打破，该飞行器在 2016 年 7 月抵达这颗气态巨行星时达到了 165,000 英里/小时（265,000 公里/小时）。但 PSP 现在是速度之王：在 2018 年 11 月 6 日航天器的首次近日点通过期间，太阳强大的引力将 PSP 加速到了 213,243 英里/小时的最高速度 （343,181 公里/小时）。
当然，日冕中的条件非常极端，因此 PSP 配备了一些重型装甲：一块 4.5 英寸厚（11.4 厘米）的碳复合材料防护罩，可保护航天器及其四个科学仪器免受强烈的热量和辐射。
这些仪器包括：测量电场、磁场和波等的“场实验”（Fields）；“太阳综合科学调查”（ISoIS），用于描述在太阳大气层内外加速到高速的电子、质子和重离子；“太阳探测器广域成像仪”（WISPR），这是一组对日冕及其周围环境成像的望远镜；以及“太阳风电子、阿尔法粒子和质子”（SWEAP）调查，该调查正在研究 太阳风 中最丰富的成分（电子、质子和氦离子）。
这四篇新论文报告了这些仪器在 PSP 的前两次近日点通过期间（分别发生在 2018 年 11 月和 2019 年 4 月）的观测结果。
追踪“慢速”太阳风的来源
其中一项研究，例如，发现“场实验”开始获取关于“慢速”太阳风的数据，这是太阳风流的一个组成部分，其速度从未超过约 110 万英里/小时（180 万公里/小时）。“慢速”在这里是一个相对术语；“快速”太阳风的速度大约是其两倍。
科学家们已经知道，快速太阳风起源于太阳极点附近的大型日冕“洞”——这些区域的外层大气比正常情况明显更冷、更稀薄。来自“场实验”的数据表明，慢速太阳风也来自日冕洞，但来自太阳赤道附近较小的日冕洞。
“场实验”还观察到流经航天器的太阳磁场中令人惊讶的反转：磁场有时会翻转 180 度方向，然后在几秒或几分钟内又翻转回来。
“这些回转可能与某种等离子体射流有关，”研究的主要作者和“场实验”首席研究员、加州大学伯克利分校物理学教授斯图尔特·贝尔在一份声明中说。“我个人的感觉是，这些回转或射流是太阳风加热问题的核心。”
来自 SWEAP 的数据，同时表明，这种反转是“来自太阳的磁力线中行进的 S 形弯曲”，正如维尔沙伦所说，并且这种翻转正在提高太阳风的速度。
来自 ISoIS 的发现 有助于充实这幅新兴的图景。该仪器的数据表明，高能太阳粒子到达 PSP 的时间比之前预期的要长，这可能是因为它们沿着令人惊讶的 S 形磁力线传播。
WISPR 正在为科学家们提供更清晰的太阳、日冕以及紧邻我们恒星的复杂、翻滚区域的图像。WISPR 的图像有助于将其他仪器收集的信息置于适当的背景中，并且本身也产生了见解。
例如，第四项新研究 报告称，WISPR 照片为太阳附近的无尘区提供了一些证据，该区域已被假定存在，但尚未被直接探测到。“来自 PSP 的详细图像还显示了太阳风中的空间变化，这与太阳表面磁场的变化一致，并揭示了从太阳喷射出来并构成年轻太阳风一部分的小团等离子体，”维尔沙伦写道。
最好的还在后头
目前，关于太阳风的答案只是部分的，而且日冕究竟是如何被如此剧烈地加热的仍然不清楚。但是 PSP 团队有足够的时间来填补空白，因为这些新发表的结果仅仅是开始。该航天器旨在继续研究太阳到 2025 年，并且由于金星的轨迹塑造飞掠，其近日点通道将越来越近。
例如，PSP 的最终科学轨道将使其进入距离太阳表面仅 383 万英里（616 万公里）的范围内，并具有约 430,000 英里/小时（690,000 公里/小时）的最高速度。
并且这些未来的近距离接近将变得更加频繁，因为 PSP 绕太阳的路径将缩小。探测器的轨道周期目前约为 150 个地球日，但在任务结束时将为 88 天。
该任务的长度将使 PSP 团队能够在太阳 11 年活动周期的不同阶段研究太阳。因此，这艘“太阳之吻”航天器应该收集大量有趣的数据，让研究人员在未来很长一段时间内都忙碌起来。
“预计 PSP 数据将在未来多年内指导我们对太阳和太阳风的理解，”维尔沙伦写道。“新的模型和理论将受到航天器发现的启发，并且这些知识将可以转移到宇宙中其他恒星和天体等离子体。”
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