太阳目前处于最安静的状态
欧洲航天局已经公布了第一个太阳轨道器数据。
欧洲航天局的太阳轨道器航天器于2020年2月发射,执行研究太阳的任务,它于6月开始收集科学数据。现在,它的十台仪器中有三台已经发布了它们的第一批数据,显示揭太阳正处于 "安静 "阶段。
据悉,太阳遵循11年的太阳黑子活动周期,目前几乎完全没有太阳黑子。随着太阳黑子活动的加剧,这种情况有望在未来几年内发生改变,导致太阳变得更加活跃,并提高不利的 "太空天气 "事件的发生几率,即太阳在太阳耀斑和日冕物质喷射中释放出大量的物质和能量。
太阳的活动与它的磁场状态密切相关,这是太阳轨道器上的磁力计测量的。自6月以来,磁力计已经记录了数以亿计的 "矢量",也就是对太阳磁场方向和强度的测量。
太阳轨道器已经在金星轨道内飞行,收集了一些迄今为止最接近太阳的数据,并将在未来几年逐步接近。目前它的轨道靠近太阳的赤道,在太阳活动频繁的时候,赤道会显示出非常扭曲的磁场。
但目前,太阳的磁 "赤道 "与真正的赤道非常叠合,这使得航天器在太阳赤道以北几度的时候,可以连续数周观测到来自北磁半球的磁场。在太阳活动频繁的时候,太阳磁赤道的扭曲程度比较大,不可能长时间看到单一极性的磁场。
太阳风结构科学家们还观测到了由来自太阳的质子和电子流引起的波。在更远的地方,靠近地球的地方,这些粒子更均匀地分布在从太阳流来的带电粒子的大量太阳风中,但在太阳轨道器上,也有来自太阳的质子和电子束。
太阳风中的“折返”
靠近太阳的太阳风中似乎有更多的结构,这一点由磁力计进一步显示,确认了 "折返"的存在,这是太阳风中的戏剧性褶皱,由2018年发射的美国宇航局帕克太阳探测器首次记录。
太阳轨道器和帕克太阳探测器将在未来几年内共同合作,在太阳苏醒并进入太阳黑子周期的下一个阶段时,比较不同距离和围绕太阳的轨道上相同现象的数据。
勤奋工作的证明
今天发布的太阳轨道器磁场数据
今天发布的数据是到达地面后三个月内发布数据,这对任何太空任务来说都是一个紧凑的时间表,在新冠疫情期间尤其具有挑战性。来自英国帝国理工学院物理系的磁力计首席研究员蒂姆·霍布里教授表示,数据按时准备好的事实证明了帝国理工学院工程团队的努力工作。
他说:"在过去的几个月里,我们付出了令人难以置信的努力。这是一个巨大的工作量。但这是有回报的。我们要发布的很多东西,还没有人真正详细地研究过。所以我相信还会有额外的奇迹,只是我们还不知道它们是什么。有大量的东西可以让人们去做,我真的希望人们能潜心研究。"
第一个挑战之一是消除航天器本身的微小磁场信号。几乎所有在航天器上靠电力运行的东西都会产生不同的磁场,为了获得来自太阳的真实信号,必须从数据中去除。这包括太阳能电池板、推进器、其他科学仪器和50多个独立的加热器。
为了消除它们的信号,研究团队必须从所有的数据中获取数据。但霍布里教授说,这一切都是值得的。霍布里教授说:"这仅仅是个开始,但数据已经非常令人兴奋,非常丰富了。太阳轨道器正在兑现它的承诺。我们一直都知道这将是一项神奇的任务,早期的测量结果显示,在对太阳进行前所未有的深入了解方面有多大的潜力。"他说。
磁力计仪器经理海伦·奥布莱恩说:"仪器已经运行了七个月,非常出色。在发射前,我们在地球上对它进行了测试,但我们无法完美地重现恶劣的太空环境,当然也无法重现磁力计现在所经历的环境。所以,看到第一批数据公开是非常美妙的,这只是一个开始。12月,航天器会对金星进行一次飞越,然后明年2月我们又会进入到一半的日地距离。我们对此非常自豪!"
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