厉害不？20年前提出的太阳理论预测与帕克太阳探测器观测吻合

【手机软件：博科园】科学家对帕克太阳探测器数据的持续分析，对太阳磁场活动产生更清晰的了解，这可能会增强我们预测危险太阳事件的能力。收到的信息越多，就越符合密歇根大学研究人员在世纪之交提出的理论。密歇根大学气候和空间科学与工程教授贾斯汀·卡斯珀(Justin Kasper)表示：在托马斯·M·多纳霍(Thomas M.Donahue)著名大学空间科学教授伦纳德·菲斯克(Lennard Fisk)的领导下

那些现任和前任密歇根大学研究人员在帕克于2018年8月发射之前很久，就拼凑出了一幅错综复杂的太阳运行图景。帕克太阳风电子阿尔法和质子(SWEAP)仪器首席研究员卡斯珀说：这不像是拥有数据，然后提出一个恰好与数据相符的理论，这可能是20年前提出一种理论上出现的观察性结论。对新的数据进行了总结，并与发表在《天体物理》学期刊上以前的研究进行了比较。

帕克太阳探测器获取的数据表明：太阳大气由等离子体和磁场组成，以一般的全球环流模式运行。帕克太阳探测器可以在任何给定的时间观测到一小块区域。在靠近太阳的地方，太阳风（从太阳表面向外流动的带电粒子）嵌入了磁场方向的突变，称为回转，太阳风沿着磁场方向加速流动。全球日冕磁场通过一种称为互换重联的过程在太阳表面滑动，从太阳表面萌发的闭合磁场环路与延伸到太阳系的开放磁力线爆炸性地重新对准。

这些项目中的每一项都揭示了发生在太阳上的基本过程，这一理解在地球上具有实际应用。这给了我们对太阳如何产生慢速和快速太阳风的洞察，确定这一机制是预测从慢速太阳风到快太阳风的转变，何时会袭击地球并产生地磁暴的关键。这些研究结果与菲斯克和密歇根大学同事在1999年和2001年的研究论文中提出的预测一致。看到帕克太阳探测器提供了一块缺失的拼图，来支持和扩展用近25年前航天器数据第一次想到的想法，这是令人惊讶的。

漫长的一段时间即将到来

随着帕克太阳探测器飞向太阳，研究人员迫不及待地想知道下一步会有什么答案和问题。研究为几种不同的太阳现象，如何相互作用提供了可能的解释，但验证这些现象的数据受到技术的限制。近太阳现象的影响只在较远的日光层观察到，日光层是受太阳风影响的空间区域，包括我们的太阳系。那些早期提出的理论，在日冕不同区域，从太阳表面延伸到太空所谓开放磁力线应该以封闭的模式循环。

研究假设，单独的互换重新连接跳跃将结合在一起，以允许日冕在太阳表面上的整体运动。在梳理了欧空局/美国宇航局尤利西斯任务期间收集的数据后，发现关于太阳日光层奇怪磁活动的第一条线索。“尤利西斯”号于1990年发射升空，是第一艘飞越太阳两极的航天器。在那里，航天器记录了起源于较低太阳纬度的粒子辐射，这一发现表明尤利西斯观测到的磁场一定是在日冕中运动。

去年，当帕克太阳探测器的第一批数据滚滚而来时，菲斯克可以看到这些数据是如何组合在一起的。一旦确认了这一基本过程，突然之间，所有这些关于太阳如何工作、它的磁场如何工作以及太阳风如何加速的暗示都会出现。让研究人员有机会解决许多其他的太阳和恒星物理问题，因为现在有了基本的机制。随着帕克太阳探测器继续向太阳靠近，这项任务将提供充足的机会来检验和验证该理论的预测。

博科园｜研究/来自：密歇根大学

研究发表期刊《天体物理学》

博科园｜科学、科技、科研、科普

关注【博科园】看更多大美宇宙科学