太陽邊界的第一張地圖剛剛公布

科學(xué)家們利用散布在太陽系各地的航天器合力，繪制出迄今為止最詳細(xì)的邊界地圖，即太陽磁推力不再加速太陽風(fēng)的邊界。

它叫做阿爾芬曲面研究人員不僅繪制了其形狀，還繪制了該形狀在太陽周期25——太陽活動的當(dāng)前周期，太陽黑子、耀斑和日冕物質(zhì)拋射活動在11年內(nèi)達(dá)到峰值后逐漸減弱。

這是首次通過多航天器測量連續(xù)重建這種移動結(jié)構(gòu)，為理解太陽熾熱大氣層提供了關(guān)鍵信息。

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“來自阿爾芬表面深處的帕克太陽探測器數(shù)據(jù)可能有助于解答關(guān)于太陽日冕的重大問題，比如為什么這么熱,"天體物理學(xué)家薩姆·巴德曼說哈佛與史密森天體物理中心（CfA）的作者，也是該研究的第一作者。

“但要回答這些問題，我們首先需要確切知道邊界在哪里?！?/p>

天體物理邊界通常定義為控制該區(qū)域行為的物理變化的點。

以阿爾芬表面為例——科學(xué)家們幾十年來就知道的邊界——它是不可回頭的臨界點磁性影響太陽的能量減弱到無法再向太陽傳播，而外流的太陽風(fēng)也不再與太陽有磁性連接。

該太陽風(fēng)是一股不斷從太陽泄漏并穿過太陽系的粒子流。雖然它可以從阿爾芬地表以下逸出，但表面是風(fēng)從磁引導(dǎo)流向自由流出的界面。

界面如何起泡、激增、膨脹收縮，影響它與地球及其他行星的互動，在太空天氣這會影響通信技術(shù)、電網(wǎng)和我們家園的衛(wèi)星運營。

此外，太陽是整個宇宙中唯一一顆我們擁有直接測量阿爾芬表面工具的恒星。嗯，有一個工具特別重要：帕克太陽探測器。

自2021年以來，帕克多次潛航在阿爾芬表面以下，科學(xué)家們現(xiàn)已確定的數(shù)據(jù)代表了亞阿爾芬動力學(xué)的明確采樣。

“這項工作毫無疑問地表明，帕克太陽探測器每繞一圈都深入太陽風(fēng)誕生區(qū)域?！?a>天文學(xué)家邁克爾·史蒂文斯說CfA。

“我們現(xiàn)在正進(jìn)入一個激動人心的時期，[探測器]將親眼見證太陽進(jìn)入活動周期下一階段時這些過程的變化?！?/p>

研究人員研究了探測器在近日點遭遇夜魔俠深入太陽大氣層。

他們將這些數(shù)據(jù)與以下觀察進(jìn)行了交叉比對太陽軌道器該衛(wèi)星從更安全的距離研究太陽，以及位于L1的三顆航天器拉格朗日點，地球和太陽之間由兩天體之間的引力相互作用結(jié)合形成的引力穩(wěn)定區(qū)域，向心力.

這三艘航天器提供了太陽風(fēng)流出的速度、密度、溫度和磁場數(shù)據(jù)。

研究結(jié)果顯示，在大多數(shù)近日點遭遇中，帕克號掠過了旋轉(zhuǎn)的阿爾芬表面的隆起。

只有在太陽最盛期——太陽11年活動周期的巔峰——進(jìn)行的兩次最深潛航中，探測器才深入阿爾芬表面以下。

綜合數(shù)據(jù)，歷時六年，作為孫的活動有所增加在太陽周期的前半段，還顯示隨著太陽活動的增強(qiáng)，阿爾芬表面膨脹了約30%的中位數(shù)高度。

對于太陽周期強(qiáng)弱，效應(yīng)可能更大或更小。

“隨著太陽經(jīng)歷活動周期，我們觀察到太陽周圍阿爾芬表面的形狀和高度正在變得更大且更尖銳?！?a>壞人說.

“這其實是我們過去預(yù)測的，但現(xiàn)在我們可以直接確認(rèn)?！?/p>

這些發(fā)現(xiàn)將幫助科學(xué)家更詳細(xì)地理解太陽的物理，尤其是在帕克收集的太陽進(jìn)入太陽極小期時的更多近日點數(shù)據(jù)。

這對研究其他恒星也有啟示。例如，磁性更強(qiáng)的恒星可能擁有更大的阿爾芬邊界，這會影響近軌道世界，可能阻礙適居性。

“以前，我們只能從遠(yuǎn)處估算太陽邊界，無法測試是否正確答案，但現(xiàn)在我們有了準(zhǔn)確的地圖，可以用來導(dǎo)航，同時研究它。”壞人說.

“而且，重要的是，我們還可以觀察它的變化，并用近距離數(shù)據(jù)匹配這些變化。這讓我們對太陽周圍的真實情況有了更清晰的認(rèn)識?！?/p>

該研究已發(fā)表于天體物理學(xué)雜志通訊.

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