驚見太陽「心臟」跳動! 探測器拍到日冕驚人畫面
太陽風的湍流起始。(圖擷取自ESA & NASA/Solar Orbiter)
〔編譯陳成良/綜合報導〕歐洲太空總署(ESA)的太陽軌道探測器(Solar Orbiter)搭載的日冕儀Metis,成功捕捉到太陽日冕(solar corona)中電漿渦流的清晰影像,為太陽風(solar wind)起源之謎揭開新章。這項突破性發現不僅深化了我們對太陽系動力學的理解,更為太空天氣預報帶來重要啟示。
根據科學網站《IFLScience》報導,太陽不僅透過其質量和光影響著太陽系,還持續釋放出由帶電粒子組成的電漿流,即太陽風。儘管太陽風對太陽系內所有天體都有影響,但其起源於太陽大氣層的日冕仍存在諸多謎團。如今,新型日冕儀Metis正以驚人的成果觀察太陽風的源頭。
Metis是由義大利製造的日冕儀,安裝在歐洲太空總署的太陽軌道探測器上。這項任務正以前所未有的方式研究太陽,不久後還將改變軌道平面,首次從上方觀察太陽兩極。日冕儀能製造人工日食效果,阻擋來自太陽表面的光,顯示出稀薄但溫度極高的日冕。
Metis具備高時間和空間解析度,能夠捕捉微小細節和快速變化。2022年10月12日,當太空船距離太陽4340萬公里時,它拍攝到了顯示日冕湍流的影像。這些影像與另一台儀器拍攝的太陽極紫外光(extreme ultraviolet)觀測結果相結合,呈現出令人驚嘆的畫面。
太陽風的湍流運動並非缺陷,而是其特性。這種湍流始於太陽附近,隨著太陽風從其根源移動到行星際空間(interplanetary space)而持續存在。Metis對可見光和紫外光的觀測,揭示了日冕中太陽風的結構和運動。
這些觀測結果揭示了太陽風釋放的重要機制,這些機制長期以來被科學家推測存在,但在Metis出現之前無法進行觀測。日冕中的湍流運動影響著太陽風的加熱方式、其離開太陽的速度,以及它對太陽系行星大氣層和磁場的影響。
對地球而言,了解太陽風是太空天氣預報(space weather forecasting)的關鍵。太空天氣會以多種方式影響衛星運作。通訊、氣象預報和遙感等領域都依賴於地球軌道上的儀器,而太空天氣可能對這些儀器造成干擾,進而影響地球上的生活。太陽軌道探測器的工作正在擴展我們對太陽風的理解,當它能夠從上方觀察太陽時,預期將取得更多突破性發現。
這項研究結果已發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上。