你每天抬頭看到的太陽(yáng),其實(shí)一直“藏著掖著”——我們從未真正看清過(guò)它的兩極。直到最近,歐洲航天局(ESA)的太陽(yáng)軌道器(SolarOrbiter)干了件大事:人類第一次用鏡頭對(duì)準(zhǔn)了太陽(yáng)的南極!
為什么以前拍不到?因?yàn)槲覀儭罢惧e(cuò)了位置”。
過(guò)去所有的太陽(yáng)照片,都是從“黃道面”正前方拍的——也就是八大行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的那個(gè)“扁平圓盤”平面。就像你站在舞臺(tái)正前方拍歌手,永遠(yuǎn)看不到人家的后腦勺。
為了繞到太陽(yáng)“背后”,太陽(yáng)軌道器玩了一手“借力打力”:每隔幾次軌道飛行,它就去“拜訪”金星,利用這顆行星的引力調(diào)整自己的軌道傾角。現(xiàn)在,它的軌道已經(jīng)傾斜到太陽(yáng)赤道下方17度,終于讓人類看到了太陽(yáng)南極的真容。更讓人期待的是,未來(lái)它還會(huì)繼續(xù)“爬高”,最終達(dá)到赤道下方33度的角度,到時(shí)候拍的照片會(huì)更清晰!
三個(gè)“透視眼”齊上陣,太陽(yáng)南極的秘密藏不住了。
這次能看清太陽(yáng)南極,全靠太陽(yáng)軌道器上的三個(gè)“黑科技”儀器:
- PHI(偏振與日震成像儀):用可見(jiàn)光給太陽(yáng)表面“拍X光”,畫出表面磁場(chǎng)的“等高線”;
- EUI(極紫外成像儀):捕捉百萬(wàn)度高溫的太陽(yáng)外層大氣中的帶電氣體,像給太陽(yáng)做“熱成像”;
- SPICE(日冕環(huán)境光譜成像儀):通過(guò)不同溫度帶電氣體發(fā)出的光,分層解析太陽(yáng)大氣結(jié)構(gòu),堪稱“大氣CT機(jī)”。
科學(xué)家形容,太陽(yáng)的兩極就像“未知大陸”(terraincognita)。而這三個(gè)儀器的配合,讓我們第一次看清了這片“未知大陸”的模樣。
南極磁場(chǎng)“亂糟糟”?原來(lái)和太陽(yáng)的“11年脾氣周期”有關(guān)。
最讓科學(xué)家興奮的發(fā)現(xiàn)是:現(xiàn)在太陽(yáng)南極的磁場(chǎng)處于“混亂狀態(tài)”——普通磁鐵的南北極界限分明,但太陽(yáng)南極同時(shí)存在南北兩種磁場(chǎng)。這種現(xiàn)象只會(huì)在太陽(yáng)活動(dòng)極大期(solarmaximum)出現(xiàn),也就是太陽(yáng)磁場(chǎng)每11年一次“大翻轉(zhuǎn)”(太陽(yáng)活動(dòng)周期)后的短暫階段。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),太陽(yáng)就像個(gè)“脾氣暴躁的老熟人”:每過(guò)11年,它的南北磁極就會(huì)“對(duì)調(diào)”,這時(shí)候表面會(huì)爆發(fā)大量耀斑和物質(zhì)拋射(太陽(yáng)活動(dòng)極大期),可能干擾地球的衛(wèi)星、電網(wǎng)甚至宇航員安全。但因?yàn)橐郧翱床坏絻蓸O,我們根本搞不清這個(gè)“翻轉(zhuǎn)”到底是怎么發(fā)生的。
現(xiàn)在有了南極的觀測(cè)數(shù)據(jù),科學(xué)家終于能追蹤那些“攜帶磁場(chǎng)的物質(zhì)流”如何從低緯度流向兩極,為下一個(gè)太陽(yáng)活動(dòng)周期“埋下種子”。就像看一場(chǎng)電影,以前只能看到中間片段,現(xiàn)在終于有了開(kāi)頭和結(jié)尾。
不止看表面!太陽(yáng)風(fēng)的“出生地”也被盯上了。
除了磁場(chǎng),太陽(yáng)軌道器還首次“透視”了南極的大氣分層。通過(guò)SPICE儀器的“多普勒測(cè)量”(追蹤特定溫度氣體發(fā)出的光譜線),科學(xué)家能算出太陽(yáng)物質(zhì)團(tuán)塊的移動(dòng)速度——這對(duì)研究太陽(yáng)風(fēng)至關(guān)重要。
太陽(yáng)風(fēng)是從太陽(yáng)表面“吹”向宇宙的帶電粒子流,它能在地球兩極制造極光,也能破壞衛(wèi)星、干擾電網(wǎng),甚至威脅宇航員健康。以前因?yàn)橛^測(cè)角度限制,科學(xué)家只能“斜著看”太陽(yáng)兩極,現(xiàn)在有了正視角,終于能看清太陽(yáng)風(fēng)到底是怎么“出生”的了。
這只是開(kāi)始!未來(lái)十年,太陽(yáng)的秘密將被“拆個(gè)精光”。
目前傳回的只是首批數(shù)據(jù),完整數(shù)據(jù)集要等到今年10月才會(huì)全部抵達(dá)地球。未來(lái)幾年,太陽(yáng)軌道器還會(huì)多次借助金星引力調(diào)整軌道,最終達(dá)到33度的傾斜角。ESA的科學(xué)家說(shuō),這就像“通往天堂的階梯”,每一步都能讓我們更接近太陽(yáng)兩極的真相。
從今天起,人類終于有了“上帝視角”看太陽(yáng)。那些困擾了科學(xué)家?guī)资甑膯?wèn)題——磁場(chǎng)如何翻轉(zhuǎn)、太陽(yáng)風(fēng)如何形成、活動(dòng)周期如何預(yù)測(cè)——或許很快就會(huì)有答案。
你對(duì)太陽(yáng)的哪一面最好奇?
是它爆發(fā)時(shí)的“暴脾氣”,還是安靜時(shí)的“溫柔模樣”?
歡迎在評(píng)論區(qū)留言,和我們聊聊你心中的太陽(yáng)!
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