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太阳轨道飞行器返回第一个数据,拍摄太阳最近的照片

欧洲航天局/美国宇航局太阳轨道飞行器的第一批图像现在已经向公众公开,其中包括迄今为止拍摄到的最接近太阳的照片。

太阳轨道器是欧洲航天局(ESA)和美国国家航空航天局(NASA)的国际合作项目,用于研究离我们最近的恒星——太阳。该航天器于2020年2月9日(EST)发射,在6月中旬完成了第一次近距离飞越太阳。

“这些史无前例的太阳照片是我们所获得的最接近太阳的照片,”在马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心负责这项任务的NASA项目科学家霍利·吉尔伯特(Holly Gilbert)说。“这些令人惊叹的图像将帮助科学家们拼凑太阳的大气层,这对于理解太阳如何驱动地球附近和整个太阳系的太空天气非常重要。”

欧空局太阳轨道飞行器项目科学家丹尼尔·穆勒(Daniel Muller)说:“我们没想到这么早就有了这么好的结果。”“这些图像表明,太阳轨道飞行器有了一个良好的开端。”

要做到这一点绝非易事。新型冠状病毒迫使位于德国达姆施塔特的欧洲空间操作中心的任务控制中心彻底关闭了一个多星期。在调试期间,也就是对每一台仪器进行广泛测试的时期,ESOC的工作人员被减少到一个基本团队。除了必要的人员外,所有人都在家工作。

“大流行要求我们进行关键的远程操作——这是我们第一次这样做,”拉塞尔·霍华德说,他是太阳能轨道飞行器的一个成像装置的主要研究员。

但这个团队已经适应了,甚至准备在6月1日和6日分别与阿特拉斯彗星的离子尾和尘尾意外相遇。该航天器在6月15日完成了首次近距离太阳探空。当它在距离太阳4800万英里的范围内飞行时,所有的10个仪器都启动了,太阳轨道器拍下了迄今为止最接近太阳的照片。(其他航天器离我们更近,但都没有携带面向太阳的成像仪。)

太阳轨道飞行器携带6个成像仪器,每一个都研究太阳的不同方面。正常情况下,航天器传回的第一张图像确认了仪器的工作;科学家们并不期待他们有新的发现。但是太阳轨道飞行器上的极端紫外线成像仪(EUI)传回的数据暗示了从未如此详细地观察到的太阳特征。

位于布鲁塞尔的比利时皇家天文台的天体物理学家David Berghmans是首席研究员,他指出EUI的图像中点缀着他所说的“营火”。

伯格曼斯说:“我们这里所说的篝火是太阳耀斑的侄子,至少比太阳耀斑小100万倍,也许10亿倍。”“当我们看到新的高分辨率EUI图像时,它们确实无处不在。”

目前还不清楚这些营火是什么,也不清楚它们与其他航天器观测到的太阳亮度有什么关系。但它们也有可能是被称为纳米火焰的小型爆炸——理论上说,这种微小但普遍存在的火花帮助太阳外层大气或日冕加热到比太阳表面温度高出300倍的温度。

为了确定答案,科学家需要更精确地测量营火的温度。幸运的是,光谱成像的日冕环境,或香料仪器,也在太阳轨道上,做到了这一点。

“所以我们急切地等待我们的下一个数据集,”法国奥赛空间天体物理研究所SPICE操作的首席研究员弗雷德里克·奥切尔说。“我们希望能够探测到纳米耀斑,并量化它们在日冕加热中的作用。”

飞船上的其他图像为稍后的任务展示了更多的希望,当太阳轨道飞行器更接近太阳的时候。

由华盛顿海军研究实验室的罗素·霍华德领导的太阳和日光层成像仪(SoloHI)揭示了所谓的黄道光,黄道光是由行星间尘埃反射而来的太阳发出的光,这种光非常微弱,通常会被明亮的太阳表面掩盖。为了看到它,索洛伊不得不将太阳的光降低到原来亮度的万亿分之一。

霍华德说:“这些图像产生了如此完美的黄道光图案,如此干净。”“这给了我们很大的信心,当我们接近太阳时,我们将能够看到太阳风的结构。”

来自极地和日震成像仪(PHI)的图像显示,它也为以后的观测做好了准备。绘制太阳磁场图,特别关注太阳的两极。随着“太阳轨道器”逐渐将其轨道倾斜至行星平面以上24度,它将在任务后期迎来全盛时期,这将使它史无前例地看到太阳的两极。

“我们在可见表面看到的磁结构表明PHI正在接收高质量的数据,”德国哥廷根马克斯普朗克太阳系研究所的首席研究员Sami Solanki说。“随着越来越多的太阳极点进入视野,我们已经准备好迎接伟大的科学研究。”

今天的发布强调了太阳轨道器的成像仪,但该任务的四个原位仪器也揭示了初步结果。现场仪器测量了航天器周围的空间环境。太阳风分析器,或SWA仪器,分享了第一次专门的测量重离子(碳,氧,硅,铁和其他)从太阳风内部的日光层。

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