首度近距離觀測太陽 NASA探測器發回神秘數據

太陽探測器為我們揭示了日冕和太陽風的奇異活動。（示意圖/圖片來源：Adobe Stock）

美國宇航局（NASA）發射的帕克太陽探測器（Parker Solar Probe）是最接近太陽的航天器。近日，它傳回的第一批數據揭示了日冕和太陽風等太陽的奇異活動，有望揭開太陽的未解之謎。

據法新社報道，體積如汽車大的帕克太陽探測器是在2018年8月發射升空，7年間將以不同距離與軌跡進行一系列飛掠任務，將接近距離太陽表面約600萬公里處。

2019年12月4日，科學家將帕克太陽探測器的初步發現寫成4篇報告，發表於《自然》期刊，希望藉此讓大家對日冕、太陽風與電磁風暴有更深入的了解。電磁風暴會癱瘓電網，讓地球陷入混亂。

在日全蝕中可看到日冕。（圖片來源：Adobe Stock）

太陽風和日冕

據CNN和《紐約時報》報導，帕克探測器的設計旨在幫助回答有關從太陽射出的太陽風，將高能粒子吹向整個太陽系的基本問題。它還可以提供有關為什麼太陽的日冕（環繞太陽周圍的等離子體光環）比太陽表面熱得多的信息。日冕溫度高達100萬度開爾文（Kelvin，溫度的計量單位，符號為K），而太陽表面只有大約6000開爾文。

了解太陽風和日冕的物理性質至關重要。它們對太空天氣有重要作用，特別是太陽風暴。太陽風和日冕的溫度也會影響日冕的物質拋射，後者可能會影響全球電網電信以及國際空間站上的宇航員。太陽風中的高能粒子也是我們在地球上看到的極光的原因。

美國加州大學伯克利分校的斯圖爾特·貝爾（Stuart Bale）教授說：「來自太陽的巨大衝擊，可能是非常嚴重的事情。如果我們可以預測太空天氣，我們就可以提前關閉或隔離部分電網，或者關閉可能易受攻擊的衛星系統。」

美國密歇根大學的賈斯汀·卡斯珀（Justin Kasper）教授說：「令我們驚訝的是，當我們接近太陽時，我們已經檢測到強大的旋轉流，比太陽理論模型預測的大10到20倍……如果我們想要預測日冕物質的拋射是否會撞擊地球或前往月球或火星的宇航員，那麼太空天氣預報就需要考慮這些流量。」

在與太陽的第一次近距離接觸中，帕克太陽探測器觀察了太陽風粒子沿著太陽磁場線流向太空。科學家驚訝地觀察到太陽磁場發生了翻轉，它突然反轉了180度，然後在幾秒鐘甚至幾小時後才翻轉回來。

貝爾教授說：「這些反轉可能與某種等離子流有關……這些現象對太陽風加熱問題至關重要。」

塵埃物質和無塵區

在被稱為「近日點」的最接近太陽的位置，探測器還發現了塵埃物質。科學家認為，這些小顆粒是一些很小且很靠近太陽的小行星和彗星融化後的殘留物，只有微米級大小。塵埃最初在太陽附近的軌道中繞行，然後會被拋入太空並最終離開太陽系。過程中太陽也會射出等離子波，並與太陽風結合。

此外，探測器還首次在太陽周圍發現了理論上存在的難以捉摸的無塵區域。在該區域中，粒子被加熱到變成氣體的程度。探測器觀察到，塵埃從距離太陽約700萬英里的位置逐漸變得稀疏。

在進行為期7年的任務期間，探測器的繞行軌道半徑將縮小，在21次進近太陽過程中，它將越來越靠近太陽。探測器將於2024年在距太陽表面390萬英里的範圍內運行，比水星更靠近太陽。