美國航空暨太空總署(NASA)14日在美國地球物理聯盟秋季會議(AGU Fall Meeting)公布最新研究,NASA無人探測器「帕克太陽探測器」(下稱「帕克號」)在今年4月首度「接觸」環繞太陽周圍的日冕,NASA稱之為「歷史性時刻」,這也是史上第一次有太空探測器進入日冕。未來帕克號將更深入探索日冕並收集數據,帶領科學家進一步了解太陽風暴的謎團。
帕克號(Parker Solar Probe)於2018年升空,今年4月28日,帕克號穿越了阿爾文波(Alfvén waves)的鋸齒狀邊界,首度接觸到日冕。NASA研究團隊表示,他們花了數個月才收到數據,接著又花了數個月分析數據才證實此事。
帕克號以超過50萬公里/小時的速度超高速移動,其策略是快速進入與快速離開日冕。NASA表示,帕克號在太陽光球層(photosphere,太陽大氣最低的一層)上方約 1300萬公里處接觸到太陽的邊界。NASA主要研究員、美國加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)物理學教授貝爾(Stuart Bale)表示,帕克號的數據表明,它在5小時內3度通過邊界上方與下方。
NASA TOUCHES THE SUNNew video released shows NASA's Parker Solar Probe flying through the Sun's corona, its outermost layer. Temperatures are estimated to reach up to two million degrees Fahrenheit. @NASACredits: NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory pic.twitter.com/Z2C984VuF4
— Ed Bloodsworth (@WKRGEd) December 14, 2021
帕克號將更深入探索日冕,收集更多數據。2025年,帕克號預計將到達距離太陽光球層700萬公里處。日冕是太陽大氣的最外層,是環繞太陽周圍的電漿光環,氫與氦等原子受高溫影響,被電離成帶正電的質子、氦原子核及帶負電的自由電子等,這些帶電粒子運動速度極快,可以掙脫太陽引力的束縛,射向太陽外圍而形成太陽風。
當太陽發生激烈的日冕物質拋射(coronal mass ejection),就可能對地球造成影響、引發地磁風暴(geomagnetic storm)。強烈的磁暴能干擾地球的通訊與電力運作,造成衛星故障,通訊中斷,影響飛機運行,也能讓高壓電線產生瞬間超高壓而造成斷電,同時也會讓高緯度不少地方出現絢麗的極光。
磁暴的影響可持續幾小時甚至數日,但目前人們僅能依賴衛星收集的太陽數據來預測磁暴的發生,且由於磁暴時速高達數百萬公里,從太陽風暴發生到對地球產生衝擊,人類只有短短約12小時的事先預警時間。帕克號的重大任務就是觀測日冕活動,帶領人類更深入了解太陽風暴,並協助人類更準確預測其發生時間。
Our #ParkerSolarProbe has touched the Sun!For the first time in history, a spacecraft has flown through the Sun's atmosphere, the corona. Here's what it means: https://t.co/JOPdn7GTcv#AGU21 pic.twitter.com/qOdEdIRyaS
— NASA (@NASA) December 14, 2021
NASA帕克號計畫科學家、美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)天體物理學家勞烏亞菲(Nour Raouafi 說此事「非常讓人興奮」。
NASA太陽物理學部門(Heliophysics Division)主任福克斯(Nicola Fox)表示:「正如登陸月球讓科學家了解月球的形成,接觸太陽是人類邁出的一大步,協助我們發現離我們最近的恆星及其對太陽系影響的關鍵訊息。」 (相關報導: 挑戰「太陽風暴」謎團!NASA無人探測器「帕克號」發射升空,展開史上最接近太陽的觀測任務 | 更多文章 )
NASA於1958年成立時,便把近距離探日作為其中一項目標任務,帕克號計畫醞釀了60年,科技發展才進步到足以支持人類探索太陽的夢想。