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多艘航天器講述一場巨大太陽風暴的故事

時間：2025-12-08 11:18:52 來源：網(wǎng)絡整理編輯：綜合

核心提示

神秘的地球uux.cn）據(jù)美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心凡妮莎·托馬斯）：2021年4月17日，這一天和太陽上的其他日子一樣，直到一道燦爛的閃光爆發(fā)，一團巨大的太陽物質(zhì)從我們的恒星上滾滾而去。這

（神秘的多艘的故地球uux.cn）據(jù)美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心（凡妮莎·托馬斯）：2021年4月17日，這一天和太陽上的航天其他日子一樣，直到一道燦爛的器講閃光爆發(fā)，一團巨大的述場事太陽物質(zhì)從我們的恒星上滾滾而去。這種來自太陽的太陽爆發(fā)并不罕見，但這次爆發(fā)的風暴范圍異常廣泛，以接近光速的多艘的故速度噴出高速質(zhì)子和電子，并撞擊了太陽系內(nèi)部的航天幾艘航天器。
事實上，器講這是述場事航天器首次在太陽和地球之間五個不同的、間隔良好的太陽位置以及繞火星運行的航天器上觀測到這種高速質(zhì)子和電子，稱為太陽能粒子（SEP）。風暴現(xiàn)在，多艘的故這些對太陽風暴的航天不同觀點揭示了不同類型的潛在危險SEP可以被不同的太陽現(xiàn)象以不同的方向射入太空，從而使其廣泛傳播。器講
多艘航天器講述一場巨大太陽風暴的故事

2021年4月17日，日地關(guān)系天文臺（STEREO）的一艘航天器拍攝到了這張日冕物質(zhì)拋射遠離太陽的照片（太陽被中心的黑色圓盤覆蓋，以便更好地看到周圍的特征）。了解更多信息。圖像：uux.cn/NASA/STEREO-A/COR2
芬蘭圖爾庫大學物理與天文系的Nina Dresing說：“SEP會損害我們的技術(shù)，如衛(wèi)星，并破壞GPS。”。“此外，在強烈的SEP事件中，太空中甚至極地航線上的飛機上的人類都可能遭受有害輻射。”
像Dresing這樣的科學家渴望找出這些粒子的確切來源，以及是什么推動它們達到如此高的速度，以更好地學習如何保護人們和技術(shù)免受傷害。Dresing帶領(lǐng)一個科學家團隊分析了什么樣的粒子撞擊每艘航天器以及何時撞擊。該團隊在《天文學與天體物理學》雜志上發(fā)表了研究結(jié)果。
目前，由歐空局（歐洲航天局）和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（日本宇宙航空開發(fā)機構(gòu)）聯(lián)合執(zhí)行的BepiColombo航天器在前往水星的途中，距離爆炸的直接發(fā)射線最近，受到了最強烈的粒子撞擊。與此同時，美國國家航空航天局的帕克太陽探測器和歐空局的太陽軌道器位于耀斑的相對兩側(cè)，但帕克太陽探測器離太陽更近，因此受到的打擊比太陽軌道器更大。接下來是美國國家航空航天局的兩個日地關(guān)系天文臺（STEREO）航天器中的一個，即STEREO-A，其次是美國國家航天局/歐空局的太陽和日球?qū)犹煳呐_（SOHO）和美國國家航空宇航局的風飛船，它們離地球更近，遠離爆炸。在繞火星飛行時，美國國家航空航天局的MAVEN和歐空局的火星快車是最后一個探測到事件中粒子的航天器。
多艘航天器講述一場巨大太陽風暴的故事

這張圖顯示了2021年4月17日太陽爆發(fā)期間單個航天器以及地球和火星的位置。太陽在中心。黑色箭頭表示初始太陽耀斑的方向。幾艘航天器探測到太陽周圍210度以上的太陽高能粒子（藍色陰影區(qū)域）。圖像：uux.cn/Solar MACH
總的來說，這些粒子是在210個縱向空間度（幾乎是太陽周圍三分之二的距離）上被探測到的，這比太陽爆發(fā)通常覆蓋的角度要寬得多。此外，每個航天器在其位置都記錄了不同的電子和質(zhì)子洪流。不同航天器記錄的粒子到達和特征的差異有助于科學家們拼湊出SEP何時以及在何種條件下被噴射到太空。
這些線索向Dresing的團隊表明，SEP不是由一個單一的來源同時噴發(fā)出來的，而是可能由不同類型的太陽噴發(fā)在不同的方向和時間推動的。
位于馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的太陽物理研究科學家、團隊成員Georgia de Nolfo說：“多種來源可能促成了這一事件，解釋了其廣泛分布。”。“此外，對于這一事件，質(zhì)子和電子可能來自不同的來源。”
該團隊得出結(jié)論，電子很可能被最初的閃光（太陽耀斑）迅速驅(qū)動進入太空，而質(zhì)子則被推進得更慢，很可能是被來自太陽物質(zhì)云的沖擊波或日冕物質(zhì)拋射推動。
de Nolfo說：“這不是人們第一次猜測電子和質(zhì)子的加速度來源不同。”。“這一測量的獨特之處在于，多重視角使科學家能夠更好地分離不同的過程，以確認電子和質(zhì)子可能起源于不同的過程。”
除了耀斑和日冕物質(zhì)拋射外，航天器在這一事件中還記錄了四組來自太陽的射電暴，可能伴隨著四個不同方向的粒子爆炸。這一觀察結(jié)果可能有助于解釋這些粒子是如何變得如此廣泛的。
Dressing說：“我們有不同的不同粒子注入事件，它們朝著明顯不同的方向發(fā)展，所有這些都共同促成了這一事件的廣泛性。”。
de Nolfo說：“這次活動展示了多重視角在解開事件復雜性方面的重要性。”。
這些結(jié)果顯示了美國國家航空航天局未來太陽物理任務的前景，該任務將使用多個航天器來研究廣泛的現(xiàn)象，如地球空間動力學星座（GDC）、SunRISE、PUNCH和HelioSwarm。雖然單個航天器可以揭示當?shù)氐那闆r，但在不同位置運行的多個航天器提供了更深入的科學見解，并對太空和我們的母星周圍發(fā)生的事情提供了更完整的了解。
它還預覽了MUSE、IMAP和ESCAPADE等未來任務將要做的工作，這些任務將研究太陽爆炸事件和粒子加速進入太陽系。

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