Photo Credit: Physics Magazine, Jorge Cham

    综合外媒最新消息，美国国家航空航天局（NASA）科学任务理事会副局长托马斯·祖布钦在14日举行的2021年美国地球物理联盟秋季会议上宣布，“帕克”太阳探测器发射三年后，于今年4月28日，美国东部时间9时33分到达太阳大气的最外层（日冕），并在那里停留了5个小时，成为第一个“接触太阳”的航天器。相关研究结果同时发表在美国《物理评论快报》上。
    这一任务由美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室领导。研究人员称，“帕克”太阳探测器是在4月份第八次接近太阳时穿过了日冕。他们花了几个月的时间才恢复数据，然后又花了几个月的时间来确认。据NASA称，这是研究太阳科学的里程碑，不仅让人们更深入地了解太阳的演化和对太阳系的影响，而且也帮助人们更多地了解宇宙中其他的恒星。

“帕克”太阳探测器艺术构想图。
图片来源：物理学家组织网

    2018年，NASA发射了“帕克”太阳探测器，最终目标是到达太阳日冕，实现人类对这颗恒星的首次近距离“接触”。
    太阳的外缘开始于阿尔芬临界面，在该点下方，太阳引力和磁力直接控制太阳风。今年4月，“帕克”在阿尔芬临界面以下停留了5个小时，与太阳的等离子体直接接触。在这个面之下，太阳磁场的压力和能量比粒子的压力和能量更强。
    该探测器首次对太阳大气层内的物质进行了直接观测，揭示了有关太阳的发现。
    太阳的日冕比其实际表面热得多。日冕的最高温度为100万开尔文（180万华氏度），而表面的温度约为6000开尔文（10340华氏度）。

Photo Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman
The probe’s 2.4-m-wide heat shield was designed to be not only durable but also lightweight, with a mass of only 72 kg.

    “帕克”多次进出日冕，这帮助研究人员了解到，阿尔芬临界面不是围绕太阳的光滑圆圈，而是锯齿状、不平坦的，有尖峰和谷底，许多科学家认为太阳磁场逆转就出现在这一区域。“帕克”到达此处时，距离太阳中心约800万英里（约1300万公里）。
    研究人员注意到，阿尔芬临界面凹陷的幅度比它凸起的幅度要低得多。这一发现可能意味着在日冕内不会形成太阳磁场逆转。或者，太阳低层大气的磁重联率可能会引起更少的逆转。
    在飞越日冕过程中，“帕克”在经过距离太阳表面650万英里（约1046万公里）的地方时，经过了一个被称为伪冕流的区域，这是一个在太阳表面凸起的大型磁性结构，在日食期间可从地球上观察到。数据表明，阿尔芬临界面最大和最远的起伏是由伪冕流产生的。目前尚不清楚为什么伪冕流会将阿尔芬临界面推离太阳。
    科学家们还观察到，太阳的磁场在很远的距离上将太阳风拉向与其自转相同的方向，而不仅仅是在近距离处，这就增加了太阳风远离太阳时的速度。

Photo Credit: Wang/andrewtakesphotos.com
The Solar Probe Cup (SPC) sits outside of the shadow of the probe’s main heat shield. It has its own heat shield (shown here) made of niobium alloy. The central aperture holds the metal grid and the metal plate sensor.

    探测器还记录了一些证据，证明日冕内部存在潜在能量的提升，这可能会影响加热和耗散。
    据报道，“帕克”太阳探测器可能会在明年1月份的下一次飞越中再次飞越日冕。在任务完成之前，它将在七年的时间里21次近距离接近太阳。2024年，该探测器将在距太阳390万英里的表面范围内运行，这比距离太阳最近的行星——水星更靠近太阳。
    研究人员表示，随着“帕克”太阳探测器飞入日冕，人们将对这个神秘区域的内部运作有更深的了解。

Jorge Cham, aka, PHD Comics, illustrates the daring mission of the Solar Parker Probe, which flew closer to the Sun than any previous spacecraft.

图片Credit：Jorge Cham

来源：科技日报、Physics Magazine、国家空间科学中心