太阳轨道飞行器传回它的第一张太阳图像

2022-02-26 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:1002 /
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太阳轨道飞行器是欧空局和美国国家航空航天局合作的一项空间任务,它于6月中旬首次近距离接近太阳,并拍摄到了我们恒星表面的独特景象。2020年5月30日,用HRIEUV望远镜拍摄的太阳轨道器上极紫外成像仪(EUI)的高分辨率图像。左下角的圆圈表示地球的大小。箭头指向太阳能表面无处不在......

太阳轨道飞行器是欧空局和美国国家航空航天局合作的一项空间任务,它于6月中旬首次近距离接近太阳,并拍摄到了我们恒星表面的独特景象。

A high-resolution image from the Extreme Ultraviolet Imager (EUI) on Solar Orbiter, taken with the HRIEUV telescope on May 30, 2020. The circle in the lower left corner indicates the size of Earth for scale. The arrow points to one of the ubiquitous features of the solar surface, called ‘campfires’ and revealed for the first time by these images. On May 30, Solar Orbiter was roughly halfway between the Earth and the Sun, meaning that it was closer to the Sun than any other solar telescope has ever been before. Image credit: ESA / NASA / Solar Orbiter / EUI Team / CSL / IAS / MPS / PMOD / WRC / ROB / UCL / MSSL.

2020年5月30日,用HRIEUV望远镜拍摄的太阳轨道器上极紫外成像仪(EUI)的高分辨率图像。左下角的圆圈表示地球的大小。箭头指向太阳能表面无处不在的特征之一,称为“篝火”,这些图像首次揭示了这一特征。5月30日,太阳轨道器大约在地球和太阳的中间,这意味着它比任何其他太阳望远镜都更接近太阳。影像学分:欧空局/美国航天局/太阳轨道飞行器/欧盟国际小组/ CSL /国际宇航科学院/ MPS / PMOD / WRC /罗布/ UCL / MSSL。

“这些只是第一批图像,我们已经可以看到有趣的新现象,”欧空局的太阳轨道飞行器项目科学家丹尼尔·穆勒博士说。

“我们从一开始就没想到会有这么好的结果。我们还可以看到我们的十个科学仪器是如何相互补充的,提供了太阳和周围环境的整体图像。”

“这些前所未有的太阳照片是我们获得的最接近的照片,”美国宇航局戈达德太空飞行中心的项目科学家霍利·吉尔伯特博士补充道。

“这些令人惊叹的图像将帮助科学家拼凑出太阳的大气层,这对理解它如何驱动地球附近和整个太阳系的空间天气非常重要。”

太阳轨道器于2020年2月10日发射,携带了6个对太阳及其周围环境成像的遥感仪器,以及4个监测航天器周围环境的原位仪器。

正常情况下,来自宇宙飞船的第一批图像确认仪器在工作;科学家不期待他们有新的发现。

但是太阳轨道飞行器的极紫外成像仪返回的数据暗示了从未如此详细观察到的太阳特征。当时,飞船距离太阳只有7700万公里,大约是地球和恒星距离的一半。

来自比利时皇家天文台的EUI首席研究员大卫·伯格曼博士指出,在新的图像中,他所说的“篝火”点缀着太阳。

“营火是我们可以从地球上观察到的太阳耀斑的小亲戚,比太阳耀斑小百万或十亿倍,”伯格曼斯博士说。

“太阳乍一看可能很安静,但当我们仔细观察时,我们可以看到那些微型耀斑无处不在。”

研究人员还不知道营火是否只是大耀斑的微小版本,或者它们是否由不同的机制驱动。然而,已经有理论认为,这些微型耀斑可能促成了太阳上最神秘的现象之一——日冕加热。

“这些营火本身完全不重要,但是总结它们在整个太阳上的影响,它们可能是日冕加热的主要贡献,”欧洲宇航研究所的联合首席研究员、天体物理学空间研究所的弗雷德里克·奥切博士说。

“现在下结论显然还为时过早,但我们希望,通过将这些观察结果与我们其他仪器的测量结果联系起来,我们最终将能够回答其中的一些谜团,”欧空局的太阳轨道飞行器副项目科学家扬尼斯·祖格纳利斯博士说。

This infographic summarizes the first views obtained by the Solar Orbiter mission of the Sun’s outer atmosphere, or corona, and beyond. The corona extends millions of kilometers into outer space and is thought to be the origin of the solar wind, stream of charged particles constantly released by the Sun. On the left, a composite mosaic of first-light images obtained with the Heliospheric Imager (SoloHI) on June 5, 2020, shows the faint signal from electrons in the solar wind at distances from the Sun of about 10 to 85 times the solar radius. On the right, an image obtained on June 21 with Solar Orbiter’s Coronagraph (Metis) provides a view of the corona in visible light, covering heights from 3.2 to 5.8 times the solar radius from the Sun’s center; in the middle of the Metis image, a view obtained with the Extreme Ultraviolet Imager (EUI) on Solar Orbiter shows the Sun’s atmosphere underneath the corona. Image credit: ESA / NASA / Solar Orbiter / SoloHI Team / Metis Team / EUI Team.

这张信息图总结了太阳轨道器任务获得的太阳外层大气(或称日冕)及更远的第一批视图。日冕延伸到数百万公里外的太空,被认为是太阳风的起源,太阳风是太阳不断释放的带电粒子流。在左边,2020年6月5日用日光层成像仪(SoloHI)获得的第一束光图像的合成马赛克显示了太阳风中的电子发出的微弱信号,距离太阳约为太阳半径的10至85倍。在右边,6月21日用太阳轨道器的日冕仪(Metis)获得的图像提供了可见光下日冕的视图,覆盖了从太阳中心到太阳半径的3.2到5.8倍的高度;在梅蒂斯图像的中间,用太阳轨道器上的极紫外成像仪(EUI)获得的视图显示了日冕下的太阳大气。影像学分:欧空局/美国国家航空航天局/太阳轨道飞行器/索洛希团队/梅蒂斯团队/ EUI团队。

太阳轨道器的偏振和太阳地震成像仪(PHI)对太阳表面的磁力线进行高分辨率测量。它旨在监测太阳上的活跃区域,这些区域具有特别强的磁场,可能会产生太阳耀斑。

在太阳耀斑期间,太阳释放高能粒子爆发,增强太阳风,太阳风不断从恒星散发到周围空间。当硒粒子与地球磁层相互作用时,它们会引起磁暴,扰乱地面的电信网络和电网。

“现在,我们正处于11年太阳周期的一部分,此时太阳非常安静,”PHI首席研究员、马克斯·普朗克太阳系研究所所长萨米·索兰基博士说。

来自安达卢西亚天体物理研究所的PHI联合首席研究员何塞·卡洛斯·德尔·托罗·伊涅斯塔博士说:“PHI仪器正在测量表面的磁场,我们用EUI看到了太阳日冕中的结构,但我们也试图推断出进入行星际介质的磁力线,太阳轨道器就在那里。”

ESA’s Solar Orbiter carries a suite of ten instruments that work together to provide a coherent picture of solar activity and how that propagates into the wider Solar System, including particles that flow out into the Solar System as the solar wind. To study these phenomena, the instruments are grouped into two families: the in situ instruments and the remote-sensing instruments. This graphic summarizes the first images and data gathered by all instruments as the mission completed its commissioning phase. These include some of the instrument first light images, obtained between May and June 2020. The remote-sensing instruments look directly at the Sun, or slightly to one side to see the Sun’s surface and its outer atmosphere, the corona, while the in situ instruments measure the solar wind as it flows around the spacecraft. The Extreme Ultraviolet Imager (EUI) provides images of the transition from the lower part of the Sun’s atmosphere to the base of the solar corona. The Metis coronagraph blocks the light from the solar surface, so that the fainter outer atmosphere of the Sun, the corona, can be seen. The Solar Wind Analyser (SWA) characterizes the main properties of the solar wind, including the bulk properties of its particles such as density, velocity, and temperature. The Spectral Imaging of the Coronal Environment (SPICE) instrument studies the corona seen in front of the Sun’s disk. The Energetic Particle Detector (EPD) instrument measures the composition, timing and other properties of energetic particles from solar eruptions. The Magnetometer (MAG) measures the magnetic field in the solar wind as it flows past the spacecraft. The Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) measures the magnetic field at the Sun’s surface and allows the investigation of the Sun’s interior via the technique of helioseismology. The X-ray Spectrometer/Telescope (STIX) studies solar X-ray emissions, which are mainly emitted by accelerated electron particles and solar flares. The Heliospheric Imager (SoloHI) instrument images disturbances in the solar wind allowing giant eruptions known as coronal mass ejections to be tracked as they erupt from the Sun. The Radio and Plasma Waves (RPW) instrument measures magnetic and electric fields to determine the wave motions and their interactions with the charged particles of the solar wind. Image credit: ESA / NASA / Solar Orbiter.

欧空局的太阳轨道器携带了一套十个仪器,这些仪器协同工作,提供了太阳活动以及太阳活动如何传播到更广阔的太阳系的连贯图像,包括作为太阳风流入太阳系的粒子。为了研究这些现象,仪器分为两大类:现场仪器和遥感仪器。该图总结了任务完成调试阶段所有仪器收集的第一批图像和数据。其中包括2020年5月至6月间获得的一些仪器第一光线图像。遥感仪器直接观察太阳,或者稍微向一侧看太阳表面及其外层大气日冕,而原位仪器测量太阳风在航天器周围的流动。极紫外成像仪(EUI)提供从太阳大气层下部到日冕底部的过渡图像。梅蒂斯日冕仪阻挡了来自太阳表面的光线,因此可以看到太阳更暗的外层大气——日冕。太阳风分析器表征了太阳风的主要特性,包括其粒子的体积特性,如密度、速度和温度。日冕环境光谱成像(SPICE)仪器研究在太阳盘面前看到的日冕。高能粒子探测器(EPD)仪器测量来自太阳爆发的高能粒子的成分、时间和其他属性。磁强计测量太阳风流经航天器时的磁场。偏振和太阳地震成像仪(PHI)测量太阳表面的磁场,并允许通过太阳地震学技术研究太阳内部。X射线谱仪/望远镜(STIX)研究太阳X射线辐射,这种辐射主要是由加速的电子粒子和太阳耀斑发射的。日光层成像仪(SoloHI)对太阳风中的扰动进行成像,从而可以跟踪被称为日冕物质抛射的巨大喷发,因为它们是从太阳喷发出来的。无线电波和等离子波(RPW)仪器测量磁场和电场,以确定波动及其与太阳风带电粒子的相互作用。影像学分:欧空局/美国航天局/太阳轨道飞行器。

然后,太阳轨道飞行器上的四个原位仪器在太阳风经过航天器时对其磁场线和太阳风进行了表征。

伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的太阳风分析器首席研究员克里斯·欧文博士说:“利用这些信息,我们可以估计出太阳风的特定部分是从太阳的什么地方发出的,然后利用这次任务的全套仪器来揭示和理解太阳不同区域产生太阳风的物理过程。”。

“我们都对这些第一批图像感到非常兴奋& # 8212;但这只是开始,”穆勒博士说。

“太阳轨道飞行器已经开始了对太阳系内部的盛大旅行,并将在不到两年的时间内离太阳更近。最终,它将接近4200万公里,这几乎是太阳到地球距离的四分之一。”

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本文基于欧洲航天局和美国国家航空航天局提供的新闻稿。


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