探索太阳的“秘密层”

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-09-16 14:46:22 | 作者: | 来源: | 浏览:2526次 ]

原文标题:NASA to Explore "Secret Layer" of the Sun

作者:Dr. Tony Phillips & Dauna Coulter   原文来自:http://science.nasa.gov/    Posted: 2008. 9. 5

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2008年9月5日:明年4月,NASA的 天文学家将一窥太阳的 秘密层,为时8分钟。

研究者称其为“过渡区”,位于太阳表面以上5000公里的 大气中,那里磁场的 力量压过了物质压力,控制着组成太阳的 气体。这里是太阳耀斑爆发的 地方,日冕物质抛射也是在这里开始了飞向地球的 旅程,而太阳风则在这里被神秘地加速到了每小时百万英里的 速度。

简而言之,这里是空间天气的 源头。

研究者希望,这里会隐藏着它的 秘密。

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“过渡区”离太阳的 表面不远,这里磁场控制着组成太阳的 气体。(图片提供:NASA/TRACE)

马歇尔太空飞行中心(MSFC)的 Jonathan Cirtain解释说:“明年年初,我们要发射一架试验望远镜,可以测量过渡区的 磁场矢量。”之前的 研究测量过过渡区以上或以下的 磁场,但从来没有测量过该区域内的 。“我们希望成为第一个。”

望远镜的 名字叫做SUMI,也就是太阳极紫外磁象仪研究的 缩小。它由MSFC的 天文学家与工程师开发,当前预计将于2009年4月在新墨西哥州的 白沙发射。

SUMI的 工作手段是“塞曼分裂”。荷兰物理学家皮埃特·塞曼在19世纪发现了这一效应。当装有白炽气体的 玻璃管放入磁场中以后,气体发射的 光谱线会分裂成了条颜色略微不同的 谱线。磁场越强,分裂的 程度越大。太阳上也会发生同样的 现象。作为例子,这里有一张黑子磁场导致的 气体铁线分裂的 图片:

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强磁化的 黑子产生的 谱线塞曼分裂。更多请点击

天文学家通过测量分裂的 大小,可以测量出太阳黑子的 磁场强度。更进一步,通过测量分裂谱线的 偏振,天文学家就可以探明磁场的 方向。强度与方向信息就是关于磁场你需要知道的 一切!

这样的 把戏已经用于太阳表面数千个黑子了,但从来没有在略略靠上的 过渡区使用过。

为什么不呢?

Cirtain说:“实际上这只是运气不好。过渡区的 气体不能在光学波段产生很多我们可见的 强谱线。”不过,它可以产生地球上不能观测到的 紫外谱线。

“这是我们要离开地球的 原因。”

SUMI将安置在黑雁探空火箭头锥内,进行亚轨道飞行,这可以让它达到300公里的 高度。Cirtain说:“我们将摆脱99.99%的 地球大气。”飞行68秒后,载荷舱门开启,让SUMI可以清晰明澈地看到紫外太阳。“那之后,我们只有8分钟的 工作时间。我们会对准活动区,开始采集数据。”

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黑雁探空火箭将携带SUMI飞行至大气层以外。

SUMI的 “矢量磁象仪”是为一对谱线而准备的 ,其中的 一条是来自三次电离碳(CIV)的 155纳米线,另一条是一次电离镁(MgII)的 280纳米线。Cirtain指出:“这些离子本身没有什么特殊之处。它们只是在过渡区的 典型温度与密度值下可以产生最好最明亮的 谱线而已。”

Cirtain想象着,将他昂贵的 设备带到地面以上300公里,并以5000英里的 速度飞驰会是什么样的 感觉:“8分钟的 恐惧。”当载荷舱门关闭,SUMI开始返回地球的 时候,他会再次喘息。Cirtain列举着各个阶段:“重返大气层。打开降落伞。在白沙着陆。回收。”

短暂的 飞行也许无法带来立竿见影的 突破。“但它可以展示SUMI的 概念,告诉我们这是否可行。”成功的 飞行可以带来更过的 飞行,最终是类似SUMI的 磁象仪永久安置在太空望远镜上。

他说:“那是个梦。”过渡区,准备屈服吧……

(全文完)

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责任编辑:zhoumeichun

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