帕克号:向着太阳进发

<正>据媒体报道,美国宇航局5月31日在芝加哥大学威廉·埃克哈特研究中心宣布,计划于2018年夏天向人类既熟悉又陌生的星球——太阳发射一个高约3米、身穿12厘米厚碳复合保护罩的太阳探测器。这个被命名为"帕克号"的新型探测器将在距离太阳表面600万千米的外大气层轨道上观测日冕等的活动情况。这将是美国宇航局第一个飞入日冕的探测器,也是人类首次使用航天器较近距离地接触和观察太阳,以破解日冕与太阳风等的秘密。     

“帕克太阳探测器”将首次飞入日冕观测太阳

正2018年8月12日,美国国家航空航天局(NASA)用德尔他-4H(Delta-4H)运载火箭从卡纳维拉尔角空军基地成功发射了"帕克太阳探测器"(Parker Solar Probe)。该探测器是首个飞进太阳日冕进行探测的航天器,其科学目的是研究日冕和太阳风,并对可能影响人类日常生活的空间天气进行预警。     

帕克:解开太阳的千古谜题

正好奇的本性驱使着人类不断用新的技术探索未知的领域。自人类能够发射航天器以来,空间科学这门学科也随之诞生。卫星飞到哪儿,空间物理就将它的研究领域延伸到哪里。2018年8月12日发射的帕克太阳探测器,将会前所未有地靠近太阳,探究日冕与太阳风的秘密,解开困扰空间物理学家和     

印度首次太阳探测任务——阿迪蒂亚-L1分析

<正>2023年9月2日，印度首个太阳探测器——阿迪蒂亚-L1(Aditya-L1)从萨迪什·达万航天中心搭乘极轨卫星运载火箭-XL(PSLV-XL)发射升空，将研究太阳日冕、太阳风及其对地球附近环境的影响。1任务背景2008年1月，印度空间科学咨询委员会（ADCOS）提出“阿迪蒂亚”（Aditya）方案，Aditya在梵语中意为“太阳”。该方案的最初设计是一颗400kg的低地球轨道小型卫星，该卫星将携带一台日冕仪，用于日冕研究。     

日冕三维太阳风模拟

COIN-TVD MHD模型是近年发展起来的能有效实现日冕–行星际三维太阳风模拟的模型.本文利用此模型针对日冕区三维太阳风进行研究,为了模拟日冕太阳风的加热加速,对模型中的体积加热项做了调整.在磁流体模拟中,减小磁场散度的误差是关键问题之一,在调整体积加热项后应用扩散法、八波法、扩散八波法,对2199卡林顿周的背景太阳...     

一个基于观测的太阳风背景模型

建立由太阳光球磁场和日冕偏振亮度等观测约束的单流体太阳风模型,包括日冕和太阳风的等离子体密度、速度和磁场,温度还有待于以后处理.这里采用高山观测台(HAO)MKⅢ的日冕偏振亮度(pB)在1.36Rs上的观测概图,根据Guhathakurta在1996年发展的日冕电子密度反演模型确定日冕的电子密度分布.同时采用Wilcox太阳观测台(WSO)的光球磁场视向分量的观测概图作为底部边界,根据Zhao等在1994年发展的水平电流-电流片(HCCS)模型得到全球磁场.Phillips在1995年及McComas在2003年分别用Ulysses第一次和第二次跨极飞行的观测发现,归一化到1 AU的太阳风动量流密度除了在10°～30°的纬度范围内略低以外几乎不变.根据这一结论,结合已经得到的密度数据,就可以得到日冕和太阳风的速度.将上面的模型应用于1918卡林顿自转周稳态太阳风的研究,结果与太阳活动极小期的观测基本相符,但是与观测相比较低速高密度区偏大,因此密度模型还有待改进.      

太阳风高速流能流分布

根据Ylysses观测,比较完整地计算了高纬行星际空间太阳风能流分布．计算表明,行星际空间的高速流能流密度约为2．1×10-3J·m-2·s-1（日心距离r＝1AU）,主要来自于太阳风离子所携带的动能流（占58％）和克服太阳引力的势能流（占39％）．要驱动高速流,需要在日冕底部高速流源区（日心距离r=1Rs）向外输出到太阳风的能流密度为7．1×102J·m-2·s－1·分析表明,由日冕底部向外可能输出两种形式的能流,其中一种具有较短的耗散长度,被耗散在很短的空间区域（～1—2Rs）,使日冕温度迅速提高。另一种储藏在连续向外传播的太阳风中,不断耗散用以加速太阳风（＞2Rs）．     

2021年世界航天十大新闻

1.人类航天器首次成功穿越太阳日冕层 12月14日,美国宇航局宣布帕克号太阳探测器成功飞越太阳的高层大气,这是人类航天器第一次成功穿越太阳日冕层.帕克号太阳探测器发射于2018年8月,计划7次飞掠金星,借助其引力助推来逐渐刷新轨道近日点纪录,最终于2024年12月到达距离太阳表面620万千米的范围内.     

嫦娥4号发现月球背面幔源物质初步证据

<正>俄罗斯科学院(RAS)网站2019年5月8日报道,俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所研究人员利用太阳动力学天文台(SDO)为期6年的观测数据,对太阳巨针状体(Macrospicule)中的等离子体运动开展详细研究,提出了日冕和太阳风成因新观点,结果有助于预测空间天气。相关论文将发表在The Astrophysical Journal上。太阳巨针状体是太阳大气相关研究中的一个     

二维太阳风速度结构与日球电流片

本文分析了第1733—1742Carrington周的太阳耀斑、行星际闪烁(IPS)、太阳风及K-日冕资料,对二维太阳风速度结构进行了综合研究。结果表明:速度的大尺度分布、高速区、速度梯度、经度不均匀性和边界形状等方面相对于太阳赤道面都是不对称的;通过对理想的和实际的电流片以及飞船测量的磁场和速度比较,可以看到电流片附近大体上为低速区,但不存在简单的对应关系;扰动太阳风对背景太阳风的二维速度结构有显著的影响;理想电流片与实际电流片之间也存在较大的差距。      

太阳－B观测卫星发现太阳风喷口

日本、美国和欧洲的研究人员在最新一期美国《科学》杂志上报告说，他们借助太阳－B观测卫星发现了太阳上的太阳风喷口，以及可能与日冕加热现象有关的阿尔芬波。通过卫星传回的数据形成的分析图像，研究人员发现在太阳黑子上方闪耀着亮光的强磁场活动区域和日冕中气体较稀薄的冕洞区域的一个交界处，有约100万摄氏度的等离子流沿着呈放射状的磁力线，以140km／s速度喷出。     

WSA太阳风经验模型及其应用

Wang-Sheely-Arge （WSA）模型是对准稳态太阳风的经验和物理相结合的描述,其利用观测的日面磁图作为输入,可以提前3到4天预测L1点处的太阳风速度和行星际磁场极性.WSA模型是在WS模型的基础上经过若干改进形成的实时预报模式,之后又借鉴Distance from the Coronal Hole Boundary （DCHB）模型的参数,进一步改进了太阳风速度关系式,形成了目前常见的形式.WSA经验模型由日冕磁场模型、太阳风速度关系式和一维运动学模型三部分组成.在实际应用过程中,基本步骤包括观测磁图预处理、日冕三维磁场反演、计算日冕磁场参数、计算太阳风的速度分布和将太阳风映射到1AU等环节.在发展过程中,WSA模型经历了一些细节上的调整变化,例如观测磁图数据的来源、日冕磁场模型的类型、经验速度关系中自由系数的取值等.许多研究对如何改善模型的预报效果进行了探索.      

日—地科学

太阳是我们地球所在的太阳系里唯一可变化的恒星,这种随时间的变化来自太阳的旋转和内部的对流区,以及从太阳内部向日面传输热气。上述两种运动的相互作用即旋转和对流产生的所谓“太阳发电机过程”,人们至今并不十分了解,仅粗略地了解到有11年的周期。太阳的外部大气叫“太阳日冕”,并由它产生太阳风,这种“风”是一种不可见的热的,高速太阳等离子体,从日面一直贯通整个太阳系。 60年代初“水手二号”发现了包围地球及太阳系内其它行星的太阳风。由于我们居住的地球本身也有磁场,带有“冻结磁场”     

太阳立体探测任务的控制系统设计

日地平动点L4和L5是太阳观测的理想位置,针对太阳耀斑和日冕物质抛射,提出了一种在日地L4和L5点以及太阳极轨布置4颗探测器的太阳探测构想,实现太阳耀斑和日冕物质抛射的全方位观测.在国内外相关任务调研的基础上,给出了控制系统初步设计方案,并通过仿真验证了关键指标,满足了太阳立体探测任务高精度高稳定度的对日指向需求.     

造一艘飞船去太阳

为了解答有关太阳的最深层谜团,美国航宇局准备冒险进入它炙热的大气。把一个探测器送往比先前最靠近太阳的探测器距离还要小8倍的地方听上去就像是一次自杀式的任务。而在如此近的距离上,它会一头扎入太阳日冕——太阳的     

二维磁流体动力学平衡日冕(Ⅱ)

基于解析和数值相结合的方法,进一步讨论了非均匀引力场中日冕的二维磁流体动力学平衡。对临界点进行了比较仔细的处理。得到了包含闭场区、中性片和开场区的大尺度日冕磁场位形,闭场区和中性片构成冕流结构。在高纬和低纬地区几个太阳半径之外,等离子体径向流动速度超过了局地声速和局地Alfvén速度。在1AU处,太阳风速度可达到400kms_-1以上      

高速太阳风中α粒子分布的形成

以多级波粒相互作用模型和1维电磁混合模拟方法研究了高速太阳风中α粒子分布的形成机制．认为α粒子从其产生区到1AU,经历4个特征区域：在冕洞下方的小尺度磁重联区,α粒子产生并得到加速：在约十几个太阳半径日冕区,α粒子形成球壳分布函数：在几十个太阳半径处,在Alfven波和温度各向异性不稳定性的作用下,α粒子分布函数演化为漂移Maxwell分布：当α粒子进入0．3－1AU时,Alfven波的作用使α粒子速度超过太阳风速度约1个局域Alfven速度．     

太阳系的边界在哪里?

2011年将近尾声的时候,迄今为止人类飞得最远的空间探测器——美国航宇局的"旅行者"1号探测器再次带来有关太阳系边疆的最新消息。传回的信号表明,它已经进入了太阳系和星际空间的交会区——太阳风层顶(heliopause),在那里,从太阳向外流     

NASA为太阳探测器命名

<正>近日,NASA宣布用著名科学家芝加哥大学荣誉教授尤金·帕克的名亨来为其"太阳探测器+"任务命名,即"帕克太阳探测器"。即将迎来90岁生日的帕克1958年预测到了太阳风的存在。NASA以往的"啥勃"空间望远镜等天文卫星都是用已过世科学家的名字来命名,用尚在世学者的名字来命名这还是第一次。该探测器由约翰·霍     

太阳探测:半个世纪“追风”史

正作为一种太空中发生的物理现象,探测器从太空中带来的新数据持续推动着太阳风研究的发展,而新的研究问题又不断为新的探测任务提出需求。从"水手2号"首次系统探测太阳风开始,人类对太阳风的探测已经走过了50多年的发展历程。本文将选择有代表性的太阳风探测器,为读者介绍人类对太阳风的探索历程。