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中国探日破冰之旅开启,揭开生命起源密码又近一步

原标题:中国探日破冰之旅开启,揭开生命起源密码又近一步|新京报专栏

“夸父”追上了太阳,科幻与神话逐步变为现实。

文|张田勘

10月14日,我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭,成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。这意味着,我国实现了太阳探测零的突破,正式步入空间“探日”时代。

从探月探火再到探日,中国迈向太空的步子越来越大。这既是人类能力的展现,也是揭示生命起源和揭开太阳与万物联系神秘面纱的重要一步。“羲和号”卫星只是中国探索太空的计划之一,是国际上首次对太阳Hα波段光谱成像进行空间探测,有助于填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白。

▲太阳探测科学技术试验卫星。图/国家航天局官网

▲太阳探测科学技术试验卫星。图/国家航天局官网

中国探日的另一个计划是明年将发射“夸父号”。这是一颗先进的太阳天文台卫星,将对太阳进行更全面的科学观测。

“探索太阳意义何在?”这是人们必然要回答的问题。

泛泛而谈,探日的意义涉及万事万物。宇宙空间太阳系和银河系的星体运行都与太阳有千丝万缕的联系。具体而言,太阳的运行对于人类和万物的影响体现在对地球人类、生物生存和环境的变迁之上。

太阳对地球的影响源自太阳活动。太阳活动主要有太阳黑子、光斑、谱斑、耀斑、日珥和日冕瞬变事件等,由太阳大气中的电磁过程引起,时烈时弱,平均以11年为周期。太阳活动对地球的影响体现在多方面,如极端天气事件,包括水灾、旱灾、地震、火山爆发;还有对人类健康和生命的影响,如心血管和神经系统的疾病,甚至与交通事故有关联。

▲太阳探测科学技术试验卫星模拟高清图。图/新华社

▲太阳探测科学技术试验卫星模拟高清图。图/新华社

撇开这些不谈,探日首先可以为生命起源寻找科学依据。

众所周知,生命的起源有多种假说,获得较多的认同的是化学起源说。这个假说包括几个进程,从无机物到有机小分子,再到有机大分子,由生物大分子演化到原始单细胞的生命。最后,原始的单细胞演化到多细胞生物,从而开始了地球上的生命之旅。

在这些过程中,无一不需要阳光的照射、催化和供能。如果能近距离探日,可能为生命起源假说提供万物源自太阳催化的更可靠的证据。

另一方面,探日将更多着眼于,太阳对我们当下生产生活和万事万物所施加的影响。

要知道,全球的气候和降水都与太阳黑子活动的11年周期相关联。在黑子活动的高峰年,地球上特异性的反常气候出现的几率明显增多;反之,在黑子活动的低峰年,地球上的气候相对比较平稳。

地球大气层在太阳辐射的紫外线、X射线等作用下形成电离层,无线电通讯的无线电波就是靠电离层的反射向远距离传播的。当太阳活动剧烈,特别是耀斑爆发时,太阳射来的强X射线、紫外线等会干扰地球上的通讯,甚至中断通讯,造成“电离层突然骚扰”。

尽管人类关于太阳对地球的影响有无数的研究,也有一些认知,但是,由于千百年来人类不能脱离地球的束缚,只是在地球上观察和研究太阳,因而对太阳与地球联系的原理、规律和本质认知并不深入,只限于局部和表面。

太阳Hα谱线是太阳爆发时响应最强的一个色球谱线,受大气干扰,探测数据不连贯不稳定,因此对其认知并不深入,也难以获得更为真实的数据。

而今这个情况将得到改善。通过“羲和号”卫星对太阳Hα谱线进行探测,可以获得高分辨率成像,有助于研究太阳的结构和了解太阳活动的机理。而且,“羲和号”卫星在轨运行期间,还将观测太阳耀斑和日冕活动,探究太阳爆发的动态特性和触发机制,这些将有助于深入研究太阳低层大气动力学过程。

中国科学家计划探日按“三步走”实施,逐步深入了解太阳的构造——在黄道面内多视角探测,在大倾角太阳极区探测,以及对太阳进行抵近观测。无论是“羲和号”还是“夸父号”卫星探日,都为这三步走的研究提供了一个深入和全面研究太阳的新工具、新方法和途径。因此,中国未来的探日活动将更好地预报太阳活动,造福人类。

特约撰稿人丨张田勘(专栏作者)

责任编辑:贾楠 SN245

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