新技術可以探測強大太陽風暴的中心
時間：2025-12-09 05:57:32 來源：骨軟筋酥網 作者：娛樂 閱讀：582次
2022年4月17日，當太陽從活躍的探測太陽太陽黑子群中釋放出一個主要的X1.1級太陽耀斑時，太陽的風暴全視盤視圖。這張照片是新技心由美國宇航局的太陽動力學天文臺拍攝的。(圖片來源:NASA/SDO和AIA、探測太陽EVE和HMI科學團隊)
（神秘的風暴地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：科學家可能已經找到了一種方法來研究將太陽粒子加速到極高速度的奇怪過程。
太陽耀斑和日冕物質拋射(CMEs)——過熱等離子體的新技心大規模爆發——是太陽系中最活躍的兩個過程。
地球磁場保護我們免受這些太陽風暴最極端后果的探測太陽影響，但是風暴強大的耀斑和日冕物質拋射仍然會擾亂我們的生活。例如，新技心指向地球的探測太陽日冕物質拋射會引發破壞電網和通信網絡的地磁暴。(然而，風暴這也不全是新技心壞事；這種爆發也給北極光增壓。)
因此，探測太陽科學家們渴望更好地了解這些所謂的風暴太陽高能粒子(SEP)事件。但是調查SEP事件中潛在的粒子加速過程是很棘手的。
新的研究首次表明，高能中性原子(ENAs)——不帶電荷的粒子以令人難以置信的速度運動——可以用來探索大型SEP事件(如CME和太陽耀斑)的加速過程。
這些新發現非常相關，因為它們是在太陽活動高峰期發布的。最近，地球受到了強大的太陽耀斑和猛烈的日冕物質拋射的襲擊。例如，5月7日爆發了一種名為AR3296的罕見向后黑子，向我們的星球發出了太陽耀斑和CME。
由電磁輻射組成的太陽耀斑首先撞擊地球，電離地球大氣層頂部，并在美國西部和太平洋上空產生無線電中斷。日冕物質拋射由等離子體組成，因此移動速度較慢，每小時只有幾百萬英里。所以5月7日事件的日冕物質拋射在幾天后到達。
根據這項由亨茨維爾阿拉巴馬大學空間科學教授李剛領導的新研究，ENA粒子也可以用來區分太陽粒子加速的兩個不同地點。這些地點是從太陽黑子中出現的巨大等離子體環，導致太陽耀斑和CME驅動的沖擊下游的區域。
“使用ENAs的最終目標是在加速點獲得各種物理參數，”李在一份聲明中說。“科學家們知道粒子可以在兩個可能的位置被加速:要么是太陽耀斑，要么是CME驅動的沖擊波。然而，哪個站點加速粒子的效率更高呢？哪個地點可以將粒子加速到更高的能量？這些問題經常引起爭議，我們不知道答案。”
僅僅通過觀察太陽來回答這些問題是很困難的，因為很難從這些加速點周圍進行直接測量。因為ENAs是中性粒子，通常是氫原子，所以不受磁場影響。團隊成員說，這一特性使它們有助于遠程研究這些網站。
“這些中性粒子在從太陽向觀測者傳播時，不受太陽風MHD(磁流體動力學)湍流的影響，”李說。“相比之下，質子、離子、電子，因為帶電荷，它們從太陽到地球的傳播被太陽風磁場扭曲。”
李補充說，這意味著ENAs攜帶加速點的所有物理信息，不會因磁場而失真。因此，環繞地球的專用ENA探測器可能會解開他們的秘密，即使它距離粒子的加速點有9300萬英里(1.5億公里)。
美國宇航局目前正在計劃建造這樣一臺儀器，作為其星際繪圖和加速探測器(IMAP)任務的一部分，它將能夠測量來自太陽的ENA。
“我們的模擬為解釋未來的ENA觀測提供了理論基礎，”李補充道。“一個專門的ENA任務，過濾掉更多的帶電SEP，并直接在這些ENA測量之后進行，可以提供關于太陽附近SEP加速的新信息，并幫助解決困擾社區的長期問題。”
該小組的研究發表在二月份的《天體物理學雜志》上。
(責任編輯：焦點)
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