以史上最近距离拍摄太阳——Solar Orbiter太阳探测器首次公开成果

翻译:五车二三三三

校译:面包

编排:徐莹莹

后台:库特莉亚夫卡 李子琦

原文链接:https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/11386_sun

今年6月, Solar Orbiter探测器在史上最接近太阳的地方拍摄的影像等信息被公开。   

【2020年7月21日 欧洲宇航局/NASA】

今年2月欧洲空间局与NASA合作运营中的太阳探测器Solar Orbiter于6月15日首次通过近日点(轨道上最接近太阳的地点)。此时,Solar Orbiter与太阳的距离约为地球至太阳距离的一半,仅有7700万公里。 

Solar Orbiter配备了10种科学仪器,其中包括能用各种波段观测太阳及其周边的6台望远镜。通过近日点时,在检验这些设备运行状况的同时,并对太阳进行了观测。虽然过去有比 Solar Orbiter更接近太阳的探测器,但都没有配备能够捕捉太阳表面形态的摄像设备。所以,这次公开的图像是史上在最接近太阳的地方拍摄的太阳图像。

在图像中首次观测到太阳表面的新特征——“营火”

Solar Oribiter 探测器上搭载的“极紫外成像器(EUI)”能够以高分辨率拍摄日冕。在其拍摄的图像中,随处可见迄今为止未被人类观测到的表面特征。这些特征被担任EUI主任研究员的David Berghmans先生命名为 “营火”,是耀斑的迷你版。“‘营火’的规模只有耀斑的几百万分之一到几十亿分之一。乍一看太阳很平静,但近距离观测就会发现,其实到处都能找到这样的迷你版耀斑”(Berghmans)。

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「营火」(白色箭头所指)(图片来源:Solar Orbiter/EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL)

“营火”与耀斑产生的机制是否相同尚不明确。但是,在此之前便存在极小规模的爆炸现象(迷你耀斑)有助于日冕的加热这种假说。太阳表面的温度约5500摄氏度,但向外喷射的日冕的温度却高达100万度以上,虽然我们尚未知晓发生这种现象的物理机制,但“营火”也许会成为解释这一现象的线索。如果在今后的探查中能正确测量“营火”的温度的话,就能对其性质等有更多了解。 

逼近太阳磁场

Solar Oribiter 探测器上搭载的“偏振测量・日震摄像装置(PHI)”是一种能够以高分辨率观测太阳表面的磁场的装置,能够监视观测产生耀斑地区这样的强磁场区域。“现在的太阳处在11年周期活动中非常平稳的状态。但是,根据与地球不同角度的太阳探测器的观测,可以看到从地球无法观测到的一处活跃区域。“迄今为止尚未成功地观测过太阳磁场内部,这还是第一次。”(PHI主任研究员Sami Solanki)。 

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(左上)6月18日,PHI的全球望远镜拍摄到的可见光波长的太阳。(左下)5月28日PHI的高分辨率望远镜拍摄的太阳表面上的磁力地图。一边约20万公里(约为地球直径的15倍)。小结构是N极或S极的磁区域,也有大小数千km的结构。(右下)表示连接N极和S极的磁力线向上延伸的情况的图。(右上)在同一区域的可见光线下的姿态。可以看到对流等离子体形成的粒状组织(图片来源:Solar Orbiter/PHI Team/ESA & NASA)

捕捉黄道光

Solar Oribiter 探测器上搭载的“太阳及太阳圈成像仪(SoloHI)”捕捉到了由行星间尘埃反射的太阳光即“黄道光”。 

在地面上,日出前的东天和日落后的西天可以看到黄道光。但由于太阳太亮,所以很难观测到,SoloHI将太阳光减到1万亿分之一,观测并完美地捕捉到了黄道光。根据这个结果,研究者们相信,探测器在接近太阳的时候也能观测到太阳风的构造。(虽然很难,但能隐约地捕捉到)

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黄道光(从右向中央延伸的光)。左边的亮点是水星,右边的纵向明亮图案是太阳能电池板的反射光(图片来源:Solar Orbiter/SoloHI team (ESA & NASA), NRL))

“第一张照片确实很令人兴奋,但是探索才刚刚开始。Solar Orbiter在2年内将进一步接近太阳,最终到达太阳与地球间约四分之一的位置,距离太阳约4200万公里”( Solar Orbiter·Project Scientist / Daniel Mller)。

『天文时刻』 牧夫出品

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