太阳耀斑与宇宙辐射间有何种联系?欧航局也将发射太阳探测器


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恒星耀斑与宇宙辐射是科幻电影中的最常用的前沿科技词眼。在各大著名的人类移居,星际文明等的科幻电影当中,常常都会涉及耀斑与宇宙辐射。在太空中,一些恒星每过一段时间就会产生剧烈地磁暴发,其产生的巨大能量难以想象,而人类将这种恒星磁暴发称作耀斑。当然,太阳系中的主恒星太阳也会产生耀斑事件。

那么太阳耀斑与宇宙辐射之间到底有何种联系呢?人类也发射了几个太阳探测器探测太阳,而目前为止,仍在运行的是现在最先进的帕克太阳探测器,通过帕克探测器所得的数据,人类揭开了太阳耀斑(恒星耀斑)与宇宙辐射之间的关系。

太阳耀斑与宇宙辐射间有何种联系?欧航局也将发射太阳探测器

恒星耀斑

帕克的数据显示了耀斑是如何影响日冕物质抛射的行为

NASA的帕克太阳探测器已经揭示了关于我们这颗恒星的新信息,它在2018年拍摄了第一张太阳大气层内的照片,并在2019年拍摄了太阳风在太阳第二轨道上的视频。现在,来自探测器的数据揭示了太阳耀斑是如何影响太阳辐射的,当它在太阳系中传播时,会给宇宙飞船甚至宇航员带来麻烦。

科学家们知道,太阳耀斑是由太阳内部的等离子体运动产生的,它们通常会伴随着等离子体的释放,即日冕物质抛射。这些日冕物质抛射以宇宙射线的形式将辐射和物质释放到太空中,从而干扰电子设备,甚至是伤害人体。

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太阳巨大的磁场

国外专家团队从这个任务获得最早的一些观测太阳的日冕物质抛射,太阳等离子体和能量释放后建立粒子释放太阳耀斑事件。由于高能粒子在太阳附近加速,通过飞得更近、看得更清楚,我们能够观察到能量转化过程的开始,看到它们实际上开始堆积,就像扫雪机前堆积的雪一样。不是一台真正的扫雪机,而是太阳释放出的日冕物质抛射导致了这种物质在太空中的积累。

国外一个教授和他的团队研究了太阳赤道附近活动区域六天的数据,这些活动区域发出太阳耀斑,导致加速粒子堆积,导致日冕物质抛射,通过研究发现,这些高能粒子在这个区域被激发,但缺少的环节是这些粒子如何在日冕物质抛射的前沿聚集。

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日冕物质抛射

这些粒子的能量变得如此之高,以至于它们的移动速度几乎达到了光速,因此,它们可能会以有害辐射的形式构成危害,从而导致宇航员的健康问题,并损坏太空中的电子设备。从上述所说的可以看出来,当恒星产生磁暴或者日冕物质抛射时,耀斑开始了,但跟随耀斑一同发生的,是能够破坏空间站,宇航员的宇宙有害辐射。这也不难看出,太阳耀斑与宇宙辐射之间,存在着共生不共灭的联系。

​欧航局将发射太阳探测器,对太阳的大气层,风和磁场进行进一步研究

当然,除了研究太阳磁暴与宇宙辐射之外,太阳众多秘密之中,让科学家们垂涎的也还有太阳大气层,恒星风与磁场,所以欧航局制造了人类的又一个太阳探测器,准备去揭开太阳的更多秘密。

欧洲航天局将启动迄今为止最雄心勃勃的项目之一,将发射太阳轨道探测器,欧航局表示,这个任务预计将持续9年。科学家们说,这架与美国国家航空航天局密切合作开发的航天器,预计将对太阳的大气层、风和磁场提供前所未有的了解,它还将首次获得太阳未知极地区域的图像。

太阳耀斑与宇宙辐射间有何种联系?欧航局也将发射太阳探测器

对于人类来说,太阳的许多方方面面都是一块人类从未踏足的“土地”,对于人类来说,这也是真正的探索科学。在飞越金星和水星之后,这颗卫星的最高速度将达到24.5万公里每小时,然后才会进入围绕太阳的轨道。

飞船上的10个最先进的仪器将记录下无数的观测结果,以帮助科学家解开是什么驱动了太阳风和耀斑的线索。这些风和耀斑释放出数十亿的高电荷粒子,影响地球,产生壮观的北极光。但它们也会破坏雷达系统、无线电网络,甚至(尽管很少)使卫星失效。

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北极光1

绕太阳轨道运行的轨道离太阳较近,离恒星的距离接近地球的四分之一,太阳轨道将暴露在比到达地球时强13倍的阳光下。它有一个专门设计的钛隔热板,可以承受高达500摄氏度的高温,它的耐热结构也将保护它的仪器免受来自太阳爆炸的极端粒子辐射。

之前飞越过太阳两极的航天器是1990年欧航局和NASA联合发射的尤利西斯号。但是不论是尤利西斯号,还是帕克探测器,还是这次欧航局的太阳探测器,这都表示人类将太阳探测放在了科学探索的首要位置。随着时间的推进,科学家们会将更多太阳的秘密公之于众,让我们对于这个陪伴地球数万亿年的恒星不再陌生。

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