进入太阳风

这是 NASA 的帕克太阳探测器计划飞越的区域

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


如果一切顺利,美国宇航局的帕克太阳探测器将很快发射(除非再次延迟),并开始向最近的恒星俯冲。到 2018 年底,它应该已经完成了第一次近日点(最近)的太阳经过,其椭圆轨道逐渐收紧,使其到达金星轨道并返回,以便进一步接近太阳的近日点,距离可见的恒星表面仅 616 万公里。

帕克探测器的初始任务寿命接近 7 年,应该可以完成 24 次这样的俯冲,并由其 4.5 英寸厚的碳-碳复合材料隔热罩保护。由于从近日点发送信号大约需要 8 分钟才能到达我们这里,因此该航天器具有高度的自主性,在所有情况下都以热量自我保护为目标进行编码。

几年前,我写过关于该任务将达到的超常速度。深入到恒星的引力井中,你会移动得很快。在最高速度时,该航天器将达到每秒 200 公里的速度,接近光速的 0.07%。


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但真正值得关注的是这个探测器应该帮助我们了解太阳的运作。特别是,它将探测仍然神秘的机制,这些机制加热日冕并将大量粒子推进到行星际空间。超音速太阳风(由尤金·帕克在 20 世纪 50 年代提出理论)不仅直接影响围绕太阳运行的物体(从行星到彗星),而且一直延伸到星际介质和星际空间的汤中。太阳风是我们恒星巨大延伸的外层大气层,我们都生活在其中。只有另一艘航天器,即旅行者 1 号,将其名义上的脚趾伸向了星际之间的巨大海洋。

这种大气的行为可以揭示更靠近太阳的地方正在发生的事情,一直到日冕的根部以及扭曲的磁场和湍流的物质流倾泻到宇宙中。帕克探测器将深入获取真实数据。

我们对帕克探测器将经历的事情有一些了解,因为我们可以看到部分太阳风在散射可见光。作为这次激动人心的太阳下降的预热(并非双关语),这是美国宇航局 STEREO 任务在白光下看到的太阳风的精彩动画 - 一对相同的航天器在 2006 年至 2016 年期间监测太阳(当时一艘航天器失去联系)。图像经过调整以考虑曝光时间,这往往会模糊细节,背景恒星和灰尘已从数据中仔细删除(有关处理前后的更多信息,请参见下文)。太阳位于这个循环延时电影的右侧。

您可以在以下面板中看到更多 STEREO 数据如何被清理和组装的过程 - 显示如何从右侧面板中删除左侧面板(“所见”数据)中的恒星并增强帧。

如果运气好的话,帕克太阳探测器将使我们比以往任何时候都更接近一颗恒星。我们不知道它可能会揭示什么,但这应该是一次非常疯狂的旅程。

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