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小編的世界 優質文選 宇宙

每秒150公里,人類最快航天器闖入太陽大氣層,下次再來速度更快


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2022年1月07日 -
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每秒150公裏,人類最快航天器闖入太陽大氣層,下次再來速度更快

相信麼?人類探測器已經首次進入太陽大氣層。

2021年12月14日,美國宇航局(NASA)發布消息稱,2018年8月12日發射的帕克太陽探測器在今年4月穿過了太陽的上層大氣——日冕,並在那裏對粒子和磁場進行了采樣,也就是說帕克探測器越過了太陽的阿爾文臨界面(太陽半徑的10~20倍區域,太陽表面以上700萬~1400萬公裏)進入太陽大氣層,這也是人類制造的探測器首次進入太陽大氣層。

↑帕克太陽探測器

太陽是太陽系中的“統治者”,它本身的質量占到了整個太陽系可見天體物質的99.86%,因此也是太陽系的引力中心,太陽系中所有的天體都在圍繞太陽運行,太陽內部時刻都在進行著核聚變,向外釋放著光和熱,太陽的表面溫度高達5600℃左右,太陽大氣的溫度在光球500公裏之上的色球邊緣溫度最低,約4500℃,然後隨高度增長溫度要逐步升高,表層以上1萬公裏高度的日冕區底層邊界,溫度已達到10萬℃以上。

amocity
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太陽的“阿爾文臨界面”是太陽大氣層終結和太陽風開始的位置,因此進入這個界面也代表著進入了太陽大氣層的最外面,因此也被人形容為帕克太陽探測器觸摸了太陽,實際上它距離太陽表面仍然相當遠,數據顯示帕克探測器距離太陽最近時約18.8個太陽半徑,大約為1300多萬公裏,但是這裏的物質溫度仍然相當高,粒子溫度或在10萬℃以上,甚至有說這裏的溫度高達92萬攝氏度左右,按理說是沒有任何人造探測器能夠抵抗如此之高的溫度的,帕克太陽探測器豈不是要燒毀了呢?

但實際情況並非人們所想象的那樣,雖然這裏的溫度很高,但是物質非常稀薄,有人推算認為帕克太陽探測器在這裏經過時,其表面的真實溫度或在1000℃左右,由於帕克太陽探測器有一個厚厚的遮光板(又叫防熱盾),至少有12厘米厚,這個遮光板用特殊的耐高溫材料制成,能承受1400℃的高溫,而且帕克太陽探測器外圍也為高溫材料所包裹,所以它從這裏經過也並不會融化,當然美國科學家也已經表示,帕克太陽探測器遮光板等在太陽的強光和大氣層外圍高熱離子的吹拂下其表層也有融化現象。

帕克太陽探測器還在這裏創造了人造物體的最快飛行記錄,速度高達每秒鐘150公裏,如此之高的速度和太陽外圍離子的撞擊也會使探測器的表層出現融化現象,就如同小行星撞擊地球時出現的流星和火流星現象,不過好在這裏的太陽風離子非常稀薄,所以對探測器功能的負面影響不算大。

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今後帕克太陽探測器仍會進一步向著太陽表面的更近距離進發,最近時距離太陽表面僅有650萬公裏,運行速度也將飆升的每秒鐘220公裏左右,幾乎相當於炮彈出膛速度的200倍,所以它在這次離開後下次靠近太陽速度會更快,距太陽也更近,在這裏,它將近距離地探索和觀測太陽周圍的一切,了解太陽表層結構和運行原理,了解太陽風的出現、速度以及對太陽系空間的影響等,進一步豐富人類對太陽的探索和恒星學的研究深度。

參考資料:

《澎湃新聞》12月19日文章《人類首次接觸太陽表面,NASA:帕克太陽探測器進入太陽大氣層》