太陽對空間天氣有何影響磁場的相互作用

发布日期: 2019-06-29 14:38:12

太陽會噴宣布許多高能粒子——太陽風,葵力果它能夠在太空中構成一個動態輻射體系——空間氣候。

據美國國家航空航天局(NASA)官網近日公布的消息,NASA確認了兩項觀測太陽活動和空間氣候的新使命,以促進咱們對太陽及其怎麽影響地球鄰近空間氣候的了解。

何爲空間氣候

空間氣候是一個全新的概念。太陽耀斑和日冕物質抛射等劇烈活動,給地球磁層、電離層和中高層大氣,衛星運轉和安全,以及人類健康,葵力果帶來嚴重影響和危害,人們把這種由太陽活動引起的短時間標准的改變,稱爲空間氣候。

相對于地上氣候而言,空間氣候發作在間隔地上30公裏以上。空間氣候涉及的物理參數與大氣氣候有很大不同。

在太陽系內,空間氣候首要受太陽風的風速、密度以及太陽等離子體帶來的行星際磁場這三方面的影響。空間氣候體系可能會對人類的利益和福祉,例如宇航員的安全、無線電通信、GPS信號和地上上的公用電網等,産生深遠的影響。咱們越了解驅動空間氣候及其與地球和月球體系相互作用的因素,就能越多地減輕它的危害。

NASA總部科學使命理事會副主任托馬斯·楚比興說:“咱們精心選擇了兩項使命,不只由于它們自身能夠進行許多高級科學研討,而且由于它們將與其他太陽物理學太空探測器一同,很好地推動NASA的使命,以保護宇航員、太空技能以及地球上的生命。這些使命將做大相關科學,但它們也很特別,由于它們‘體型很小’,這意味著咱們能夠將它們一同發射,並以單次發射的價格展開更多研討。”

PUNCH:首要研討日冕

“一致日冕和日光層偏光儀”(PUNCH)使命,將直接關注太陽的外部大氣層——日冕以及它怎麽産生太陽風。PUNCH由4個手提箱大小的衛星組成,能夠對太陽風進行成像和盯梢。

該航天器還將盯梢日冕物質抛射——大規模的太陽物質噴射,其能夠驅動地球鄰近的大型空間氣候事情,科學家能夠通過這項使命更好地了解它們的演化並開發預測此類迸發的新技能。

PUNCH能在滤掉太阳强光后对太阳大气层结构进行剖析,实时成像,这些观测可为NASA的“帕克太阳探测器”(Parker Solar Probe)以及即将于2020年发射、由NASA和欧洲航天局(ESA)合作的“太阳轨迹飞行器”(Solar Orbiter)供给助力。

PUNCH項目負責人、西南研討所的克雷格·德弗雷斯特說,這些使命將對太陽怎麽驅動太空輻射進行深入研討。包含發射本錢在內,PUNCH的資金不超越1.65億美元。

TRACERS:首要研討地球磁場與太陽磁場的相互作用

另一項“串聯重聯和尖點電動力學勘測衛星”(TRACERS)使命,將作爲PUNCH的二級有效載荷發射。NASA科學使命理事會現在十分關注此類二級有效載荷使命,希望借此取得更大的科學回報。

TRACERS將觀測地球磁場在北極鄰近怎麽與太陽磁場發作相互作用。在一種被稱爲磁重聯(磁力線“斷開”再“從頭銜接”)的物理進程,葵力果磁力線會發作劇烈改變,將一些粒子以近乎光速的速度抛射出去,這項使命能觀測到相關粒子。

磁重联驱动整个世界的能量事情,包含日冕物质抛射和太阳耀斑。它还允许来自太阳风的粒子进入近地空间,从而驱动那里的空间气候。TRACERS将是第一个使用两个航天器探究这一进程、厘清这一进程怎么在空间和时间上改变的使命。它还能够为NASA的“磁层多标准”(Magnetospheric Multiscale)使命供给重要的背景,这一使命将收集详细的高速观测资料。

TRACERS的共同測量將有助于保護宇航員、發展空間技能。葵力果該使命由愛荷華大學的卡耐基·科勒忒茲領導,由于相關衛星會以“搭便車”方法與PUNCH使命同時發射,因而除掉發射本錢後,這項使命本錢預計不超越1.15億美元。

據悉,這兩個使命的發射日期不遲于2022年8月。兩個項目都由NASA戈達德太空飛行中心的“探究者項目辦公室”辦理。“探究者項目”是前史最悠長的NASA接連計劃,旨在供給頻頻、低本錢的太空訪問。