太阳轨道器揭开了关于太阳能量的长期谜团

太阳轨道器（Solar Orbiter）揭示了太阳日冕洞中微小的、像头发一样的喷流是造成快速和慢速太阳风的原因。 科学家们现在已经证实，这些稍纵即逝的能量爆发将带电粒子推向太空，最终揭开了一个关于太阳能量的长期谜团。

艺术家的概念图显示太阳轨道器靠近太阳。 图片来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室

2023年，科学家利用太阳轨道器（Solar Orbiter）航天器发现了太阳南极附近的微小喷流，这些喷流似乎是太阳风的组成部分。 现在，研究人员利用欧空局正在进行的太阳探测任务提供的额外数据证实，这些喷流广泛分布在太阳大气层的暗斑中，并在产生快速和慢速太阳风中发挥作用。

这些新发现的喷流在高速录像中表现为细细的、转瞬即逝的缕缕能量，尤其是在太阳表面的高亮区域。 虽然它们在视频中看起来很短暂，但实际上却持续了大约一分钟，以大约每秒 100 公里（每小时 224000 英里）的速度向太空发射带电粒子。

这一惊人的突破发表在2月5日的《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）上，展示了太阳轨道器的先进仪器如何帮助揭开太阳的神秘面纱。

太阳风--来自太阳的持续带电粒子流遍布整个太阳系，影响着从行星大气层到地球上的太空天气等一切事物。 尽管经过了数十年的研究，但太阳风的确切起源仍然扑朔迷离。 直到现在。

太阳风主要有两种形式：快速和慢速。 我们几十年前就知道，快速太阳风来自太阳大气层中被称为日冕洞的暗斑方向，在这些区域中，太阳的磁场并不向下折回太阳，而是延伸到太阳系深处。

带电粒子可以沿着这些"开放"的磁场线流动，远离太阳，形成太阳风。 但一个大问题仍然存在：这些粒子是如何从太阳发射出去的？

在之前发现的基础上，研究小组（由德国马克斯-普朗克太阳系研究所的拉克希米-普拉迪普-奇塔领导）利用太阳轨道器的机载"照相机"，在靠近太阳赤道的日冕洞内发现了更多微小的喷流。

通过将这些高分辨率图像与太阳轨道器周围的太阳风粒子和太阳磁场的直接测量结果相结合，研究人员可以直接将在航天器上测量到的太阳风与这些喷流联系起来。

更令人惊讶的是，研究小组不仅发现了来自这些喷流的快速太阳风，还发现了慢速太阳风。 这是我们第一次可以肯定地说，至少有一部分慢太阳风也来自日冕洞中的微小喷流--直到现在，太阳风的起源一直难以捉摸。

事实上，驱动快速和慢速太阳风的基本过程是相同的，这让我们感到非常惊讶。 这一发现要归功于太阳轨道器独特的先进成像系统组合，以及能够直接探测粒子和磁场的仪器。

这些测量数据是在2022年10月和2023年4月太阳轨道器接近太阳时采集的。 这些近距离接近大约每年发生两次；研究人员希望在接下来的近距离接近中收集更多数据，以便更好地了解这些微小的喷流是如何"发射"太阳风的。

编译自/ScitechDaily