科学家们曾估计 ， 阿尔文表面大约位于距离太阳表面10至20个太阳半径的位置 ， 相当于距太阳7 ， 000 ， 000至13 ， 800 ， 000千米远 。 当帕克太阳探测器最终绕到距太阳足够近的位置时 ， 我们探测到它穿过阿尔文表面的位置 ， 大约距太阳18.8倍太阳半径 ， 也就是大约13 ， 000 ， 000千米的距离 。 在2021年4月28日 ， 帕克太阳探测器首次进入了太阳的阿尔文表面内部 。
来自BWX技术公司以及密歇根大学的贾斯汀·卡斯帕说：
曾经我们都十分期盼 ， 在将来有那么一天 ， 我们能走进日冕层并至少在那里停留一小段时间 。 但现在 ， 我们已经做到了这一点 ， 这是多么的激动人心！
图片显示了太阳的一部分 ， 太阳周围有发光的物质层围绕 ， 而帕克太阳探测器就在其边缘 。 这是艺术家对帕克太阳探测器的想象图 ， 这架飞行器第一次抵达太阳 。 图片来自美国国家航空航天局 。
太阳边界的特性
帕克太阳探测器发现 ， 太阳的边界 ， 也就是阿尔文表面 ， 绝不是光滑的球面 。 它充满了褶皱 。 帕克太阳探测器从阿尔文表面的各种突起与凹陷中飞过 ， 不断地在这层表面上穿入穿出 。 后来 ， 这架飞行器达到了略小于15倍太阳半径的位置 ， 也就是距离太阳表面约11 ， 000 ， 000千米 。 在这个距离范围内 ， 它穿过了日冕层中被称为“伪流光”的特征结构 。 “伪流光”可以在日食期间观察到 ， 它是从太阳表面升起的一些高耸的结构 。
伪流光的内部就像台风眼一样 ， 环境变得稳定 ， 物质的移动变得缓慢 ， 紧紧包裹在飞行器周围的粒子也因此变得松弛下来 。 在这个区域内 ， 磁场的作用是控制粒子运动的最主要因素 ， 这意味着帕克太阳探测去确实已经进入了阿尔文表面 。
帕克太阳探测器仅仅在日冕层中度过了短暂的几小时 ， 就再一次从太阳表面穿出 。 但这艘飞行器仍在绕着太阳运行 ， 并在逐渐接近太阳 ， 向着距离太阳表面约6.1千米的位置靠近 。 帕克太阳探测器下一次进入太阳的日冕层将会在2022年 。 来自美国国家航空航天局的尼古拉·福克斯说：
对于帕克太阳探测器在将来的几年内 ， 多次穿越日冕层所能取得的发现 ， 我感到十分的激动与期待 。 如今我们拥有的 ， 是取得更多新发现的机会 ， 并且这些机会将是无穷无尽的 。
这幅图片展示了帕克太阳探测器逐渐接近太阳的过程 。 在它不断刷新人类与太阳之间的距离下限的同时 ， 也做出了很多巨大的发现 。 图片来自美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/ 玛丽·P·赫比克-基思 。
太阳活动的极大期和折返现象
在太阳活动较强的时候 ， 日冕将发生膨胀 ， 尺寸变得更大 。 目前 ， 太阳正处在第25个太阳周期中 ， 并且将会在2025年到达太阳活动的极大年 。 在此期间 ， 太阳的膨胀将意味着帕克太阳探测器可以在日冕中停留更长的时间 。 卡斯帕说：
这（太阳活动的极大期）对于帕克太阳探测器而言将是很重要的一段时间 ， 因为目前我们认为 ， 太阳的各种物理活动都会在此期间发生 。 现在我们正在逐渐接近这个时期 ， 并且很有希望在此期间观察到一些太阳活动的细节过程 。
目前 ， 帕克太阳探测器已经对一些太阳的活动进行了探测 ， 其中一个是太阳风的磁场线中的奇怪弯折 。 科学家们第一次观察到这种被称为“折返”的现象 ， 是在上世纪90年代中 ， 并且那时人们认为这种现象仅仅出现在太阳的极区 。 然而 ， 在2019年 ， 帕克太阳探测器遇见了这样的磁场弯折 ， 发现这种现象其实是普遍存在于太阳的各个区域的 。 后来 ， 这艘飞行器和太阳的距离达到了2019年时的一半 ， 因此可以观察到这种弯折现象起源于太阳表面 。 帕克太阳探测器的发现证明 ， 折返现象来自太阳的可见表面——光球层 。
帕克太阳探测器发现 ， 折返现象在太阳的片斑中出现 ， 并且其中的氦元素含量比其他元素更高 ， 这意味着它们来自光球层 。 帕克太阳探测器同时发现 ， 出现折返现象的片斑与太阳表面的磁漏斗对齐 。 这种被称为磁漏斗的结构从光球层中出现 ， 位于太阳表面对流形成超米粒组织之间 。
现在 ， 科学家们认为 ， 这些磁漏斗或许也是快太阳风的起源 。 来自加州大学伯克利分校的斯图尔特·贝尔说：
在日冕层的基部 ， 折返现象出现的区域和磁场的小范围漏斗状结构的位置相吻合 。 这正是我们通过一些理论研究预测的结果 ， 并且一定程度上解释了太阳风自身的来源问题 。
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