Aditya-L1 是一座于 2023 年發(fā)射的新型太陽觀測站，它很快就證明了自己的價值。發(fā)射僅幾個月后，該航天器就觀測到了太陽上最劇烈的耀斑爆發(fā)之一——從起源到完全爆發(fā)。

Aditya-L1于2023年發(fā)射，隨后迅速捕捉到一次強(qiáng)烈的太陽耀斑，為能量如何在太陽大氣中移動提供了新的數(shù)據(jù)。通過研究長波紫外線，科學(xué)家們對耀斑的形成有了更清晰的理解。圖片來源：印度空間研究組織

2024年2月，太陽向太空釋放出巨大的輻射和能量。幸運(yùn)的是，印度新發(fā)射的太陽探測器Aditya-L1正在觀測這一事件。發(fā)射僅幾個月后，該探測器就首次記錄了太陽大氣最底層的耀斑圖像——這是其他太陽觀測站無法從遠(yuǎn)處觀測到的區(qū)域。

這些突破性的數(shù)據(jù)將為了解太陽耀斑的起源及其在穿過太陽大氣層不同層時如何演變提供寶貴的見解。通過更深入地研究這些爆發(fā)，科學(xué)家們希望能夠更好地理解它們的形成、行為及其對地球的潛在影響。

在眾多太空太陽探測器中，Aditya-L1 是近期新加入的。這顆印度太陽觀測站于 2023 年 9 月發(fā)射升空，迅速穩(wěn)定在L1 拉格朗日點(diǎn)（地球與太陽之間的穩(wěn)定軌道）上。Aditya-L1 配備了七臺科學(xué)儀器，很快就迎來了重大事件。

2024年2月22日，一場規(guī)模巨大的X6.3級太陽耀斑從太陽表面爆發(fā)，直沖地球。這種耀斑是迄今為止最強(qiáng)大的輻射爆發(fā)之一，能夠干擾衛(wèi)星、電網(wǎng)和無線電通信。僅僅幾個月后，同樣強(qiáng)烈的耀斑引發(fā)了壯觀的極光，遠(yuǎn)至南歐都能看到。美國國家航空航天局（ NASA）的太陽動力學(xué)觀測站（SDO）、歐空局的太陽軌道飛行器以及多臺地面望遠(yuǎn)鏡也對這起劇烈的太陽事件進(jìn)行了觀測。

馬克斯·普朗克太陽系研究所參與的太陽軌道飛行器距離太陽更近，約為4200萬公里，而Aditya-L1的距離為1.5億公里。然而，Aditya-L1有一個獨(dú)特的優(yōu)勢：它可以觀測太陽耀斑的起源。

耀斑爆發(fā)時，它會穿過太陽大氣層的不同層級，從溫度約為5800攝氏度的太陽表面開始，到達(dá)溫度飆升至超過一百萬攝氏度的日冕。這種極端的加熱會導(dǎo)致耀斑釋放電磁波譜不同部分的能量，從可見光開始，過渡到紫外線（UV）輻射，最終在日冕中產(chǎn)生X射線。科學(xué)家認(rèn)為，等離子體向外移動時溫度升高是由于太陽持續(xù)的能量噴發(fā)，從而加熱了周圍區(qū)域。

太陽軌道器和Aditya-L1都搭載了先進(jìn)的儀器來追蹤這些變化。值得注意的是，Aditya-L1的太陽紫外成像望遠(yuǎn)鏡（SUIT）專門探測長波紫外光（200-400納米），這使得它能夠以前所未有的細(xì)節(jié)觀測太陽耀斑起源的色球?qū)酉虏俊Ｔ诖酥埃匀绱烁叩姆直媛恃芯刻柕倪@一關(guān)鍵層一直很困難。

2024年2月22日的耀斑，使用SUIT儀器的八種不同濾光片記錄。圖片來源：SUIT/Aditya-L1

“Aditya-L1 在其研究生涯的初期就能夠目睹如此強(qiáng)烈的耀斑，真是太幸運(yùn)了，”MPS 主任、本出版物的合著者薩米·索蘭基 (Sami Solanki) 說道。“結(jié)合其他探測器和望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果，這首次提供了耀斑期間太陽大氣不同層面發(fā)生過程的完整圖像，”他補(bǔ)充道。

2024年2月22日的耀斑起源于太陽北半球一群太陽黑子中的一處區(qū)域。它持續(xù)了約35分鐘，并在22:34（UTC）左右達(dá)到峰值。在SUIT圖像中，在此期間，可以在兩個相鄰的位置看到明亮的閃光。

在本次發(fā)表的文章中，該團(tuán)隊還分析了阿迪亞號探測器的光譜儀——太陽低能X射線光譜儀（SoLEXS）的數(shù)據(jù)，以及其他太空探測器和地面太陽觀測站的數(shù)據(jù)。通過這種方式，該團(tuán)隊能夠追蹤釋放的能量如何在太陽大氣的不同層面?zhèn)鞑ァ＠纾治霰砻鳎蛯犹柎髿庵械囊咧苯影殡S著外層大氣——日冕——的溫度升高。

編譯自/ScitechDaily