史上最接近太阳的摄像机,带你看从未见过的太阳|太阳|探测器
来源:新发现杂志
还没有哪台"摄像机"能如此地接近太阳!去年6月,"环日轨道器"将遥测成像仪一一对准太阳,捕捉到了这个"沸腾大火炉"的许多惊人画面。未来数年,关于日冕的谜团也将被揭开。
无处不在的"纳耀斑"
去年7月,"环日轨道器"(Solar Orbiter)拍摄的首批照片记录到一大拨"能量喷泉":
这些等离子体可喷射几百千米之高,但从整个太阳的尺度来看,如此规模实则微乎其微……
"这是这批照片带来的最大惊喜,"项目成员之一、巴黎-萨克雷大学空间天体物理学研究所(IAS)的弗雷德里克·奥谢尔(Frédéric Auchère)解释道,"这些都是太阳耀斑,与我们在地球上观察到的那些没什么区别,不过大小只有后者的几百分之一。"天体物理学家之前就相信"纳耀斑"(nanoflare)存在。
毕竟,他们需要找到一个传递热量的机制来解释日冕平均约200万度的超高温。而环日轨道器的极紫外全太阳高解析影像仪(EUI)配有两台高分辨成像仪,其解析力达前代探测器的两倍,终于让纳耀斑现身了。这些耀斑的能量只有标准耀斑的百万分之一,且持续时间仅为数秒。
"但现在我们知道了,太阳上每时每处都在产生纳耀斑。之后要做的是计算日冕是否仅凭耀斑就能达到这样的温度。"弗雷德里克·奥谢尔解释道,"而且随着探测器进一步地接近太阳,我们还将寻找规模更小、数量或许更多的耀斑。"
跃入日冕内部
这是太阳表面2000千米之上的色球层的景象。
这层太阳大气只有专门的紫外光谱影像仪能看到:原始图像经前文提及的EUI处理后,才转化成了玫红色。
该处温度约为10000℃,还不算"太高"……从这里往上,温度会一路飙升:再上升2000千米后的温度将达到至少100万摄氏度!"太阳大气是层层相连的,"弗雷德里克·奥谢尔解释道,"我们在这个波长范围内尝试观测的是下层到上层的能量转移。"尤其要找到纳耀斑的源头,以尽可能精确地算出它们传递的能量。"可惜,这一部分的波段我们没能调整好,因为探测器的飞行条件和在地面测试的不一样。要获得用足分辨率的图像还需等待。"
"活捉"太阳风
日冕的美丽充分展现在下图中:此处的太阳大气层不断向宇宙喷射温度近200万摄氏度的质子和电子。
在可见光下,日冕的亮度只有太阳的数百万分之一。因此,探测器搭载的Metis日冕仪配备了一个可遮挡太阳主体的圆形挡板,从而使日冕现身。目前呈现的日冕,其赤道部分比两极密度更高,这是太阳周期中磁场活动最小期的特征。
然而,科学家最感兴趣的还是两极,因为那里形成的太阳风速度可达每秒800千米,他们尚不了解其成因,这也是环日轨道器的核心探索任务之一。探测器将在飞行的过程中逐渐与黄道平面岔开,从而破天荒地对太阳的两极进行拍摄!
在此期间,磁场活动理应有所增强,因此,耀斑的强度会提升且数量也会显著增加。届时,景象一定非常壮观。
绘制磁场流动
这就是太阳的磁场全貌。
图像摄于去年6月18日,图中的蓝色部分代表潜入太阳表面的磁场线,红色则代表穿出表面的磁场线。
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