NASA发射观测卫星20周年 探索太阳奥秘

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【大纪元2015年12月03日讯】(大纪元记者张秉开编译报导) 美国航空航天局的太阳观测卫星SOHO在太空运行20年,完成了大量的太阳观测工作,推动太阳物理学的迅速发展。科学界因此认识到太阳不是静止不变的炙热圆球,而是富有变化的神秘星体。

美国航空航天局于11月2日发布消息说,SOHO( 太阳和太阳风探测器)于1995年12月2日发射,至今仍发挥着强劲的观测能力。科学家使用SOHO更好地研究太阳及其对太阳系的影响情况,因此带来太阳物理学领域的变革,科学界因此新增5000多篇有关太阳的科研论文。而且截至今年9月, SOHO还有另外收获,探测到3000颗彗星供天文学家研究。

SOHO改变科学家的认识

来自欧洲空间局(ESA)的SOHO研究项目科学家伯恩哈德‧弗莱克(Bernhard Fleck)说:“SOHO改变了我们对太阳的看法,不再认为太阳是静止不变的物体,而是太空中有激烈运动的猛兽。”

在太空中飞行的SOHO太阳观测器。(NASA视频截图)

SOHO装有高性能的日冕相机,能清晰地观测到太阳大气中存在一种猛烈的喷发现象,即日冕物质抛射(coronal mass ejections,简称 CME),它是太空天气现象的主要原因。天文学上,太空天气是指能影响地球的太阳运动。

航空航天局说,虽然之前太空中已经有两台日冕相机,但都没有像SOHO那样获得大量清晰的观测结果。因此人们那时认为最常见的太阳耀斑造成太空天气。

美国的SOHO项目科学家乔‧古尔曼(Joe Gurman)说:“旧的日冕相机漏掉许多微弱的日冕物质抛射现象。我们跟据SOHO的观测数据,意识到日冕物质抛射是整个太阳系中更为常见、更为多变的天文现象。”

科学家借助SOHO观测等方法,发现太阳的日冕物质抛射是带电的太阳物质形成巨大、快速运动的云状物,其中含有磁场,达到地球空间时可引起地球磁场发生振动和摇摆,形成北极的美丽壮观极光,但同时会干扰全球卫星通讯,以及产生地磁感应电流。

科学界因此认识到太阳活动会影响地球、地面设备乃至人的健康。

将探索更多太阳奥秘

因为没有地球大气层的干扰,所以SOHO观测器在太空能清晰观测太阳的远紫外线(extreme ultraviolet )运动情况。太空科学家亚历克斯‧杨(Alex Young)说:“我们第一次能看到远紫外线波浪以每小时一百万英里的速度掠过太阳。”

太阳表面的一种剧烈物质运动——太阳海啸的图像。(ESA/NASA/SOHO)

航空航天局说,SOHO主要在三个方面研究太阳促进太阳物理学领域有了飞跃性的发展,分别是研究太阳内部、捕捉太阳喷发的物质(即太阳风)以及神秘的太阳大气加热现象。

研究太阳内部会有助于解决太阳中微子问题。在观测太阳风时,SOHO发现太阳风在日冕洞加速。日冕洞是太阳磁场向太空开放的区域,因此对太阳的结构组成特点有了深入理解。

但截至目前,仍没有成功地解释神秘的太阳大气加热现象,科学家无法推测是什么原因导致太阳大气层的异常高温现象——日冕。弗莱克说:“日冕的温度之高不可思议,是太阳表面热度的几百倍。因为我们认为太阳的能量来自太阳中心,所以推测日冕在太阳的最表面应该比内部温度低很多。”

图为2013年11月28日开始,SOHO观测器所拍摄的彗星飞近(从右下至中心)和飞离(从中心至右上)太阳的连续图像。(ESA/NASA/SOHO/SDO/GSFC)

SOHO的经历也不是一帆风顺。1998年,SOHO飞船因为一个软件错误和地面失去联系四个月,直到当年9月份修复故障而重新工作。

航空航天局说,虽然SOHO探测器起到很大的作用,但是这些研究离更深入的理解太阳还差甚远,因此计划于2018年发射“太阳探测加强号”(Solar Probe Plus)新型无人太阳探测器,飞入太阳的外层大气进行探索。

责任编辑:苏漾

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