你聽見沒?太陽發出了尖叫聲,帕克太陽探測器,果然沒讓人失望!

摘要:北京時間20200120關于【你聽見沒?太陽發出了尖叫聲,帕克太陽探測器,果然沒讓人失望!】的具體情況和說明,讓www.iolgef.tw新聞頻道以圖文形式為您慢慢道來。

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帕克太陽探測器任務項目科學家努爾·拉瓦菲說:我們正在觀察圍繞太陽誕生的年輕太陽風,這與在地球附近看到的完全不同。科學家們研究太陽風已經60多年了,但仍然對太陽風的許多行為感到困惑。例如,雖然知道它來自太陽被稱為日冕的百萬度外層大氣,但太陽風在離開太陽時并不會減慢,它會加速,而且它有一種內部加熱器,當它在太空中疾馳時,它不會冷卻。隨著人們越來越擔心太陽風干擾GPS衛星并擾亂地球電網的能力。

在探測器發射僅僅17個月后,在繞太陽三圈之后,帕克太陽探測器并沒有讓科學家失望。科學家們希望有重大發現,因為將進入未知領域,而且實際上看到的情況超出了任何人的想象。研究人員懷疑太陽風中的等離子體波,可能是這種風一些奇怪特征的原因。就像氣壓的波動會引起風,迫使海洋上掀起滾滾的波浪一樣,電場和磁場的波動也會引起波浪,穿過電子、質子和其他帶電粒子組成的云團,這些粒子構成了遠離太陽的等離子體。

粒子可以“乘坐”這些等離子波,就像沖浪者乘坐海浪一樣,將它們推向更高的速度。等離子體波在加熱和加速粒子方面肯定起到了作用,只是不知道在多大程度上是其中的一部分,這就是帕克太陽探測器的用武之地。磁場儀器可以竊聽等離子體波引起的電磁波動,當波和粒子相互作用時,它也可以“聽到”,記錄這些等離子體波的頻率和振幅信息,然后科學家可以將其播放為聲波,可以產生一些驚人的聲音。

以哨聲波為例

這是由太陽日冕中爆發出的高能電子造成,這些電子沿著遠離太陽磁力線延伸到太陽系最遠的邊緣,像騎著旋轉木馬一樣繞著它們旋轉。當等離子體波的頻率與這些電子自旋的頻率相匹配時,它們就會相互放大,這聽起來就像是“星球大戰”里的一幕。團隊成員、科羅拉多大學博爾德分校和大氣與空間物理實驗室的助理教授大衛·馬拉斯皮納說:一些理論研究表明,太陽風的加速部分歸因于這些逃逸的電子,電子也可能是理解一個加熱太陽風的過程的關鍵線索。

研究人員可以利用對這些波的觀測向后工作,探索日冕中這些電子的來源。另一個例子是色散波,當它們穿過太陽風時,它會迅速從一個頻率轉移到另一個頻率。這些變化產生了一種“啁啾”聲,聽起來就像風從麥克風上呼嘯而過。它們在地球附近很罕見,所以研究人員認為它們并不重要。但是科學家們發現,在離太陽更近的地方,這些海浪無處不在。這些波以前從未在太陽風中被探測到,至少沒有大量探測到。

沒有人知道是什么導致了這些啁啾聲的海浪,也沒有人知道它們是如何加熱和加速太陽風的。這就是研究人員將要確定的,這將是令人難以置信和令人興奮的事情。看到所有這些波浪活動都離太陽很近,這就是為什么這次帕克探測器任務如此關鍵的原因。我們看到了在地球上沒有觀測到的太陽等離子體新的早期行為,看到波攜帶的能量正在沿途的某個地方消散,以加熱和加速等離子體,但帕克太陽探測器聽到的不僅僅是等離子波。

在穿過一團微小的塵埃時,儀器還捕捉到了一種類似于舊電視靜電的聲音。這種靜電般的聲音,實際上是每天發生的數百次微觀撞擊:被太陽引力和熱量撕裂的小行星塵埃和彗星剝離的粒子,以接近每小時25萬英里的速度撞擊航天器。當帕克太陽探測器在這個塵埃云中巡航時,宇宙飛船不僅撞上了這些粒子,還將它們“消滅”了。每個顆粒在一股微小的等離子體中爆裂成電子、質子和其他離子,磁場儀器可以“聽到”,然而,每次碰撞也會損壞航天器的一小部分。

這是很好理解的,這將會發生,沒有人了解的是那里會有多少灰塵。APL工程師使用模型和遠程觀測來估計在航天器發射之前塵埃狀況可能會有多糟糕。但在這個未知領域,這個數字肯定會有一定的誤差。APL帕克太陽探測器任務系統工程師詹姆斯·金尼森說:塵埃密度的這種差異,只是探測器靠近太陽如此有用的另一個原因。盡管塵埃的密度比預期要高,但目前沒有任何跡象表明塵埃影響是任務的一個擔憂。

博科園|研究/來自:約翰·霍普金斯大學

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