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物理学家发表对太阳电场的首个确定测量以及电场跟太阳风相互作用的方式

物理学家发表对太阳电场的首个确定测量以及电场跟太阳风相互作用的方式

物理学家发表对太阳电场的首个确定测量以及电场跟太阳风相互作用的方式

据cnBeta:外媒报道,在一项新研究中,由爱荷华大学领导的物理学家发表了对太阳电场的首个确定测量以及电场跟太阳风相互作用的方式。太阳风是一种快速流动的带电粒子流,它可以影响地球上从卫星到通信的活动。

物理学家们计算了太阳电场内的电子分布,帕克太阳探测器在距离太阳0.1个天文单位(AU)即仅900万英里的范围内喷射做出了这一计算。这是任何航天器迄今为止接近太阳的距离中最近的一次,这也使得这项壮举成为可能。通过电子的分布,物理学家能比以前更清楚地分辨出太阳电场的大小、宽度和范围。

“我想说的关键点是,你不能在离太阳很远的地方进行测量,”爱荷华州物理与天文学系副教授、该研究的通讯作者Jasper Halekas说道,“这就像通过看一英里下游的河流来理解瀑布一样。我们在0.1天文单位测量,但实际上我们在瀑布里。太阳风在那时还在加速。这真的是一个很棒的环境。”

太阳的电场产生于质子和电子的相互作用,氢原子在太阳深处聚变产生的强烈热量中被剥离开来。在这种环境下,质量比质子小1800倍的电子被吹向外部,受到重力的约束比它们的同类质子更小。但带正电荷的质子会发挥一些控制作用,并通过我们熟悉的带相反电荷的粒子的吸引力来控制一些电子。

“电子试图逃跑,但质子试图把它们拉回来。这就是电场。如果没有电场,所有的电子都会跑掉、消失不见。但电场使它们成为一种均匀流。”Halekas指出。他是帕克太阳探测器上太阳风电子、阿尔法和质子仪器的联合研究员。

现在,把太阳的电场想象成一个巨大的碗,而电子就像大理石一样以不同的速度在两侧滚动。一些电子或在这个比喻中的弹,足够敏捷地穿过碗的边缘,而另一些没有足够的加速并最终滚回碗的底部。

通过这些测量,物理学家可以了解更多关于太阳风的信息,太阳风是太阳以每小时百万英里的速度喷射出的等离子体,它冲刷着地球和太阳系中的其他行星。他们发现,太阳的电场对太阳风有一定的影响,但比预想的要小。

Halekas说道:“我们现在可以计算出有多少加速度是由太阳电场提供的。看起来这只占总数的一小部分。这并不是太阳风产生动力的主要原因。这就指向了其他可能给太阳风带来大部分动力的机制。”

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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