太阳物理学正处于并将在未来至少20年内继续处于黄金时代

太阳物理学正处于并将在未来至少20年内继续处于黄金时代
据中国科技网:北京时间2月10日12:03,欧洲空间局(ESA)和美国国家航空航天局(NASA)携手研制的“太阳轨道飞行器”(以下简称“太阳轨道器”)成功发射,它将首次给太阳南北两极拍“正面照”,揭示太阳磁场的奥秘。这是继2018年升空的“帕克”太阳探测器(以下简称“帕克”)之后,人类近期向太阳派遣的第二位使者。
北京大学地球与空间科学学院教授、中科院太阳活动重点实验室主任田晖激动地对科技日报记者表示:“1995年以来,人类共发射9颗太阳观测卫星。此外,地面上也有多台太阳光学望远镜和射电望远镜,还有至少5颗太阳观测卫星蓄势待发。在这些设施的加持下,太阳物理学正处于并将在未来至少20年内继续处于黄金时代!”
双剑合璧
太阳提供的能量让生命得以在地球上繁衍生息,但太阳的“性格”复杂多变,耀斑、日冕物质抛射及它们所产生的高能带电粒子等极端事件会给在太空作业的宇航员、人造卫星乃至地球生命带来危害,因此,更好地了解太阳的“一举一动”非常重要。
田晖指出:“太阳还是一个天然的物理学实验室,对太阳的研究极大地促进了等离子体物理学、粒子物理学等学科的发展。更重要的是,作为唯一可以进行高空间分辨率观测的恒星,太阳观测对于我们了解其他恒星上的物理过程具有独一无二的参考价值。”
据ESA网站介绍,“太阳轨道器”将近距离研究太阳,首次对太阳极区开展高分辨率观测,让人们窥视太阳两极的“真容”,更好地理解日地关系。ESA科学主管君特·哈辛格说:“‘太阳轨道器’任务结束时,我们将比以往任何时候都更了解导致太阳行为不断变化背后的神秘力量及其对地球的影响。”
NASA副局长托马斯·楚比兴说:“‘太阳轨道器’将与‘帕克’‘双剑合璧’,刷新我们对太阳的认识。”
“帕克”比“太阳轨道器”更近距离“触摸”太阳,研究太阳风如何产生,但它没有相机给太阳拍照;而“太阳轨道器”与太阳距离适中,可对太阳远程拍照及原位测量,并首次观察太阳两极。NASA“太阳轨道器”科学家霍利·吉尔伯特说:“这两大探测器的非凡冒险,可以帮助我们揭示太阳及其大气层的奥秘。”
楚比兴进一步指出:“我们正迈入太阳物理学新时代!这些探测器将改变太阳研究的面貌,帮助宇航员在执行‘阿耳忒弥斯’登月任务时更安全。”
各怀绝技
从古至今,人们对太阳一直充满好奇,“夸父逐日”的故事流传数千年不衰。太阳还有很多未解之谜。如太阳爆发是怎么产生的?日冕百万摄氏度高温是如何维持的?黑子周期是如何形成的?等等。为此,人类朝太阳派出了不少“使者”。
田晖说:“20世纪60年代到90年代初,美国、日本等国先后成功发射了多颗太阳观测卫星。自1995年来,人类不到3年就发射一颗太阳观测科学卫星,迄今已有9颗。包括‘太阳和日球层天文台’(SOHO)、‘太阳过渡区与日冕探测器’(TRACE)、‘拉马第高能太阳光谱成像探测器’(RHESSI)、‘日出’(Hinode)卫星、‘日地关系天文台’(STEREO)、‘太阳动力学天文台’(SDO)、‘太阳界面区成像光谱仪卫星’(IRIS)、‘帕克’(PSP)和‘太阳轨道器’。这些科学卫星各个‘身怀绝技’,除TRACE和RHESSI已退役外,其他7颗卫星都在轨正常运行,为人类揭示太阳的奥秘。”
田晖介绍说,1995年发射、美欧联合研制的SOHO卫星能给太阳进行“全身体检”。它已完整覆盖两个11年太阳周期,在太阳内部结构、太阳磁场演化、日冕加热、太阳风起源、日冕物质抛射等重要课题上极大地更新了我们的认知,“可以说,SOHO卫星对太阳物理的知识体系具有革命性的影响”。
2006年发射的Hinode卫星项目由日本、美国、欧洲三方合作,其太阳磁场观测、极紫外光谱测量和软X射线成像观测在当时均达到世界最好水平,大大增进了人们对太阳小尺度磁活动、日冕动力学等方面的认识。
美国2013年发射的IRIS卫星则主要关注太阳表面和日冕之间的色球层和过渡区。这两个层次在太阳大气中的物质和能量传输中占据关键位置。IRIS卫星也首次实现了对太阳过渡区的直接成像,其观测在过渡区动力学和低层大气活动等方面取得了一系列突破性的进展。
精彩继续
田晖表示:“‘太阳轨道器’的成功发射,并不意味着人类探测太阳脚步的停歇。未来5年,人类还将发射至少5颗太阳探测卫星:中国的‘先进天基太阳天文台’(ASO-S)、太阳探测双超平台技术试验卫星;印度的‘阿迪蒂亚一号’(Aditya-L1);NASA的‘统一日冕和日球层偏振卫星’(PUNCH)及ESA的‘普罗巴3号’(Proba-3)。”
田晖介绍,这5款太阳探测器也各负使命。ASO-S将观测太阳爆发及驱动爆发的太阳磁场,也将同时观测太阳耀斑和日冕物质抛射,研究这两者间的相互关系和形成规律。ASO-S拟于2022年前后升空;太阳探测双超平台技术试验卫星将通过高光谱扫描成像方法,在Hα谱线的不同波长位置实现全日面成像,该卫星计划2020年发射。
印度空间研究组织(ISRO)将于2021年前后发射该国首颗太阳探测卫星Aditya-L1,主要研究日冕动力学,兼具观测太阳色球层和光球层等任务。
PUNCH任务是NASA最新批准立项的一颗卫星,它将直接关注日冕及其如何产生太阳风,还将跟踪日冕物质抛射——其可驱动地球附近的灾害性空间天气事件,如地磁暴。PUNCH卫星计划2023年发射。
据物理学家组织网2月10日报道,“太阳轨道器”成功发射之后,ESA拟再接再厉,派遣两颗卫星组成的Proba-3任务观测日冕。Proba-3将创造人工日全食,使天体物理学家们未来能持续观察日全食6小时而非现在的短短几分钟,从而获得日冕的清晰图像,揭示其百万摄氏度高温及爆发活动的奥秘。Proba-3计划于2022年中期发射。
田晖进一步介绍:“除上述天基太阳探测器,地面上还有多台光学望远镜和射电望远镜,包括目前性能最强的太阳望远镜丹尼尔·井上太阳望远镜,我国的新真空太阳望远镜(位于云南抚仙湖)和明安图射电日像仪(位于内蒙古明安图)等。”
“这些太阳观测设施,让太阳物理学黄金时代的精彩得以继续。此外,我国太阳物理界也正在大力推进地面大口径太阳望远镜和太阳立体探测卫星计划,如能成功立项,将大大加强我国太阳物理学研究在国际上的地位。”田晖满怀期待地说。
大家都在看
-
精妙绝伦的宇宙探索未解之谜 6个精妙绝伦的宇宙未解之谜,颠覆认知的星际谜题至今无解!宇宙浩瀚如穹顶,藏着无数超越想象的奥秘。从神秘的暗物质到诡异的黑洞奇点,从外星文明的猜想 to 宇宙的终极命运,这些未解之谜既牵动着科学家的探索神经 ... 宇宙探索12-03
-
用我们能读得懂的语言走进宇宙前沿知识——引力的了解和探索之中 在人类探索宇宙的漫长历史中,我们逐渐掌握了更多宇宙的秘密,宇宙的运行规则最终被归结为四种力,它们都非常神秘,难以理解,是宇宙探索的最前沿理论。而它们之中,引力与我们最为接近,也最容易被我们理解。它既是 ... 宇宙探索12-02
-
【标题】天文与宇宙探索带你走进神秘的星空世界,揭开宇宙的秘密 嘿,朋友们!你有没有想过,天上的那些星星到底藏着什么秘密?为什么我们能看到那么多星座?人类又是怎么一步步走进浩瀚宇宙的?今天就带你深入了解一下天文和宇宙探索的那些事,让你对星空有更酷、更震撼的认识!说 ... 宇宙探索12-02
-
70年后人类如何探索宇宙?中国科技馆“筑梦星球”展提供科幻答案 中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)70年之后,人类会取得哪些重大科技突破?人们将如何进一步探索和利用宇宙空间?……中国科技馆最新推出的“筑梦星球”科幻主题展览,为这些问题准备了答案。最新推出的“筑梦星球 ... 宇宙探索12-02
-
从1912到2025,宇宙射线起源探索终突破,中国观测站功不可没 本文内容均是根据权威材料,结合个人观点撰写的原创内容,辛苦各位看官支持。2025年11月,四川稻城亚丁海拔4410米的高原上,LHAASO观测站的探测器突然记录到一串异常数据。这个由数千个闪烁体和水切伦科夫探测器组成 ... 宇宙探索11-30
-
无限与樊笼:论宇宙探索中的人类认知边界 文/星火燎原 在浩渺无垠的宇宙长河中,我们所在的银河系,是一个拥有数千亿颗恒星、横跨十万光年的宏伟天体系统。在其旋臂之上,我们的太阳、我们的地球,不过是这亿万分之一的微光。在人类有限的感知中,银河系的尺 ... 宇宙探索11-29
-
地球存在如此多威胁人类的问题,为什么还要投资探索宇宙呢? 当森林大火吞噬加州社区、气候变化威胁全球稳定、流行病挑战公共卫生体系时,质疑天文学研究价值的声音显得合情合理。毕竟,在2025年1月的加州山火中,损失超过2500亿美元,而美国林务局的年度预算却不足100亿美元。在这 ... 宇宙探索11-29
-
中国航天再破局!卫星天团探索宇宙,千年谜题即将揭晓 哈喽大家好,今天小无带大家聊聊最近全网沸腾的航天大动作!2025年11月24日下午,北京怀柔科学城一场发布会直接把全网炸翻了!没有流量明星,没有花边新闻,就靠一个十五五太空探源科学卫星计划,网友们的留言直接刷 ... 宇宙探索11-28
-
中国“太空天团”将出征!四颗卫星开启宇宙终极探索之旅 当你仰望星空,是否好奇宇宙如何诞生、地球是否孤独、黑洞真面目究竟是什么?我国“十五五”期间(2026-2030)将发射四颗卫星,直击这些人类的终极疑问。在宇宙探索的征程上,中国正迈出震撼一步。“鸿蒙计划”卫星 ... 宇宙探索11-27
-
宇宙有多大:探索无垠星海的奥秘 在我们仰望星空的那一刻,常常会被浩瀚的宇宙所震撼。无数的星星闪烁着微弱的光芒,似乎在诉说着古老而神秘的故事。然而,宇宙的真正规模和奥秘,却远远超出了我们的想象。本文将带你走进宇宙的浩瀚,探索它的大小、 ... 宇宙探索11-24
相关文章
- 太空科技强国:探索宇宙的未来之路
- 空间站:人类探索宇宙的新前沿
- 利多星智投:从大气层内到宇宙深空的探索——航空航天入门指南
- 实践三十号卫星的成功发谢,为人类探索宇宙奠定了基础
- 探索宇宙的奥秘::从地球到星际的奇幻旅程
- 火星变“地球2.0”要多久?为什么比想象中更难一万倍?
- 人类文明仅1秒,凭什么敢探索138亿年的宇宙?
- 浑天仪:凝聚古人探索宇宙的智慧(字载匠心·惊艳时光的中国智慧)
- 从一束激光到量子奇迹:普通人也能看懂的纠缠实验全解读
- 人类是怎么用望远镜探索宇宙的?背后的原理到底是啥?
- 全国仅十几所!这 5 所天文学强校含金量拉满,探索宇宙就选它们
- 国内天文学三强高校深度解析:A + 学科背后的宇宙探索密码
- 宇宙探索:从火箭到火星的太空旅
- “多维宇宙探索”启幕,2025上海城市空间艺术季浦东分展区点亮张江
- 11部史诗级星际电影:探索宇宙的不同视角你看过几部?
- 探索“多维宇宙”,2025上海城市空间艺术季浦东分展区点亮张江
- 光速飞行未必能逃离银河,人类探索宇宙有多艰难?
- 中微子实验国际合作增进认知 或助力探索宇宙正反物质不对称
- 探索宇宙,亚毫米波不应成为“盲点”
- 你所看到的宇宙,或许只是幻影?全息宇宙理论颠覆认知!
热门阅读
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来临 07-11
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃而死) 07-11
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星球 04-12
