​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

（报道）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。”

相关报道：物理学家首次报告了对太阳电场的准确测量结果

（报道）据cnBeta：天文学家和物理学家研究太阳已经有很长一段时间了，尽管进行了大量的研究，但太阳中发生的许多事情还是一个谜。随着帕克太阳探测器越来越接近太阳，科学家们正在了解关于这颗我们赖以生存的恒星的新信息。

该研究还提供了关于电场如何与太阳风相互作用的信息，太阳风是快速流动的带电粒子流，可以影响地球上的活动，包括卫星和通信。在他们的研究中，物理学家们计算了太阳电场中电子的分布。他们能够做到这一点要感谢帕克太阳探测器距离太阳0.1个天文单位，或900万英里以内。

这一距离代表了历史上任何航天器所接近的最近距离。电子的分布使物理学家能够比以往任何时候都更精确地辨别我们母星电场的大小、广度和范围。研究员Jasper Halekas说，需要理解的关键点是，像这样的测量不可能从远离太阳的地方进行。它们只能在近处进行。

他把试图从远处研究太阳的电场比作试图通过观察下游一英里处的河流来研究瀑布。测量是在距离太阳0.1个天文单位的地方进行的，这就像实际在瀑布中一样。在离我们的母星那么远的地方，太阳风仍然在加速。

太阳的电场来自于质子和电子的相互作用，这些质子和电子是在太阳内部核聚变产生的强热中被撕开而产生的。在这种环境中，质量比质子小1800倍的电子被吹向外部，因为它们比它们更重的质子兄弟姐妹受到的引力限制要小，当电子试图逃跑时，质子也试图将它们拉回来。

在逃跑的电子和没有逃跑的电子之间有一个能量界限，这可以被测量出来。由于离太阳如此之近，研究人员能够在更远的地方发生碰撞、扭曲边界和掩盖电场之前对电子的分布进行精确测量。

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