首次在太陽第二外層發現威脅太空飛行和衛星的有害的太陽粒子來源

量子認知

學者 代表作: 戒癮論,科學達人,優質創作者

研究人員說，這是第一次將太陽高能粒子的位置追溯到它們在太陽內部的原始位置。它們被固定在等離子層上，該等離子層在色球層內部被強磁場保持在太陽大氣中低的水平。了解它們的來源至關重要，因為它可以為科學家和官員提供寶貴的時間和寶貴的時間，使其在受到打擊之前做好准備。它們可以在離開太陽10分鐘之內到達，並可能對宇航員、航天器甚至航空公司造成損害。

“它們可能損壞我們的航天器，衛星電子設備，並影響任何載人航天器、宇航員、甚至航空公司。”“從本質上講，它會影響極地或高海拔飛機，因此它們可能不得不在較低的高度飛行，以防輻射或保護其電子設備。”

該研究的目的是最終能夠創建預測，以顯示噴發的時間、地點和強度。長期以來，科學家一直在研究太空天氣，以更好地預測並為潛在的危險事件做准備。這項發表在《科學進展》雜志上的研究報告說：“我們需要了解和表征形成和加熱太陽大氣層並加速太陽風進入日光層的過程。”“從太空天氣的角度來看，我們必須闡明造成太陽耀斑，日冕物質拋射（CME）和太陽高能粒子（SEP）的機制。”

在這項研究中，研究人員使用了位於太陽與地球之間的NASA風能衛星的測量結果，分析了一系列太陽能粒子流，每條粒子流至少持續一天。科學家們將這些結果（藍色圖像）與JAXA領導的Hinode航天器的光譜數據進行比較，該探測器探索太陽的磁場以發現是什麼驅動了太陽大氣層並引發了太陽噴發。

小知識：太陽活動周

太陽是一個帶電的熱氣巨大的球，產生強大的磁場。該磁場經過一個稱為太陽活動周（solar cycle）的周期。每隔11年左右，太陽的磁場就會翻轉一次，這意味著太陽的北極和南極會切換位置。太陽周期會影響太陽表面的活動，例如由太陽磁場引起的黑子。

跟蹤太陽活動周期的一種方法是計算太陽黑子的數量。太陽活動周期的開始是太陽最小的時間，或者是太陽黑子最少的時間。隨著時間的流逝，太陽活動以及黑子的數量會增加。太陽活動周期的中間是太陽最大值，或者是太陽黑子最多的時候。隨著活動周期的結束，它會逐漸變回太陽極小值，然後開始一個新的周期。

科學家將這些結果與航天器探測器所測的光譜數據進行比較，該探測器探索太陽的磁場以發現為太陽大氣層提供動力並引發太陽爆發的動力。

2014年的高能粒子出現在太陽的高活性區域，該區域經常散發出太陽耀斑和CME，並具有極強的磁場。

研究人員說：“這些高能粒子一旦被釋放，就會以每秒幾千公里的速度爆發。該地區被稱為11944，是當時太陽上最大的活躍區域之一，地球上的觀察者可以看到它作為太陽黑子-太陽表面上的暗點。

研究發現，由Wind衛星測量的太陽高能粒子具有與被限制在靠近太陽色球頂部附近的等離子體相同的化學特征。

這些位置位於熱冠冕循環的“腳點”上，也就是說，位於磁場和等離子循環的底部，向外延伸到太陽的外部大氣中，然後又返回。

該團隊使用一種新技術測量了這些腳點處的日冕磁場強度，發現它在245至550高斯範圍內非常高，從而證實了通過強磁場將等離子體保持在太陽大氣中的理論提前釋放到太空。

研究人員表示：“我們的觀察提供了一個誘人的認知，其中產生太陽高能粒子的材料來自上次太陽周期的幾次事件。“現在正在開始一個新的太陽活動周期，一旦開始，我們將使用相同的技術來查看我們的結果通常是否正確，或者這些事件是否異常。

小知識：太陽風是如何形成的？

太陽及其大氣層是由等離子組成的，這種等離子是帶正電和帶負電的粒子的混合物，它們在極高的溫度下分離，並沿磁場線傳播和傳播。電暈產生的物質流到太空，使太陽風充滿太陽系。

太陽開始失去磁力控制，形成界定外部日冕的邊界。射線的破裂類似於水從噴槍射出的方式，噴槍水首先是光滑而一體的水流，然後變成小滴，最後形成細霧狀的噴霧。

如果來自太陽風的帶電粒子撞擊到地球的磁場，則可能給衛星和通信設備造成問題。

參考：https://advances.sciencemag.org/content/7/10/eabf0068/tab-article-info

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