见识见识太阳的“脾气”.docxVIP免费优质

“”见识见识太阳的脾气汪景琇，太阳物理学家，中国科学院院士，现任中国科学院大学资深讲席教授、国家天文台研究员，从事太阳磁场和太阳活动研究40余年，在太阳磁场结构和演化、太阳活动机理等研究中取得重要原创性成果。2009年获国家自然科学奖二等奖，2012年获中国天文学会张钰哲奖。对地球生命而言，太阳不仅是能量之源，偶尔还是有巨大的威胁。剧烈的核聚变反应在时刻进行，能量如惊涛骇浪般持续向外奔涌，在对流层内产生磁场，并在太阳大气形成日珥、耀斑、日冕等太阳爆发现象，不仅严重影响人类的太空活动，还有可能造成地球电力系统损坏、通信系统瘫痪等灾难性事件。因此，观测和研究太阳不仅具有重要的科学意义，还有巨大的应用价值。事实上，从20世纪60年代以来，国际上有“”数十颗太阳探测相关卫星发射升空，在这场群雄逐日的太阳探测热潮中，我国没有缺席。2021年和2022年，我国相“”“”继发射的羲和号夸父一号，开启了我国双星逐日的空间探日活动。目前全球有哪些重要的探日装备为了摸清太阳的脾气，人类通过各种方式对其进行观测。除了设置在地面的太阳望远镜，在航天技术的加持下，数十颗太阳观测卫星也被发射升空，一个天地协同的太阳联测体系逐渐成型。全球有哪些重要的探日装备呢?目前有三个前所未有的重大设备先后投入工作。第一个是触摸太阳的太阳帕克探针，它会把一个探测器放到太阳大气内，在离太阳表面只有九个太阳半径的地方，近距离探测太阳风的来源、日冕加热的物理机制和太阳磁场的性质等复杂过程;第二个是太阳轨道器——SoarOrbiter，它最大能以30多度的倾角掠过太阳的极区，并且能够窥视太阳极区的物理图像;第三个是4米量级的叫作DKIST的太阳望远镜，它是目前世界上最大口径的太阳望远镜。这里着重讲一讲太阳帕克探针。太阳帕克探针要进入到太阳大气中相当于九个太阳半径的地方，穿过高温的日冕层进入日冕里面，解密太阳风和日冕加热之谜。在太阳帕克探针出现之前，没有任何探测器真正接近过太阳。太阳帕克探针面临的最大挑战，就是要穿越超高温的日冕层，抵御日冕层中高能粒子的轰击。为此，科学家们为太阳帕克探针穿上了一件黑科技防热盾，外面白色的陶瓷涂层可以反射绝大部分来自太阳的热—量，盾牌里面是两层碳碳复合材料夹着约11厘米厚的碳泡沫，不仅以极轻的重量实现了高度耐热，还可以在高温环境里保护精密仪器的正常工作。“”“”目前，羲和号和夸父一号先后发射升空，实现了双“”“星逐日。羲和号专门观测太阳光球层和色球层。夸父一”号的硬X射线成像观测非常成功，在国际上处于领先位置，对太阳磁场的观测也已达到国际先进水平。2024年会不会迎来一场太阳观测的盛宴国际上公认最早记录太阳黑子的是我国汉代。公元前28年，《汉书·“五行志》中记载：日出黄，有黑气大如钱，居日”中央。但直到20世纪20年代，中国才开始用仪器对太阳黑子的观测，就是天文学家高平子在青岛观象台对太阳黑子的观测。太阳黑子到底是什么?太阳黑子是太阳表面强磁场所在的区域，与周边光球比表现为暗黑斑点。一个中小规模的黑子和地球大小差不多。太阳表面温度高达5800度，而太阳黑子中心只有4300度左右，然而在这里却能看到高达80万度的高温抛射现象。直到现在，关于黑子的内部结构和相关物理过程，仍然存在大量未解之谜。美国天文学家乔治·埃勒里·海耳是第一个发现黑子磁场的人，1908年，他基于塞曼效应，用物理学的方法第一次诊断了太阳黑子的本质，证明太阳黑子的本质就是强磁场。他还发现了太阳的22年磁周期现象。太阳黑子本质上是太阳强磁场，而且太阳磁场又有自己的三维结构，所以在这个意义上，太阳黑子是包含复杂物理过程的三维的一个物理实体。黑子之外，充满了小尺度磁结构、磁活动现象。我们观测到的太阳表面小尺度磁场，它尺度非常小，最小的磁场结构只有百公里左右。太阳有非常复杂的磁活动现象，太阳磁场又使得太阳结构变得缤纷复杂，甚至产生非常美丽的现象，比如日珥。太阳活动以11年为周期，第25个太阳活动周期开始于2020年，将持续到2031年左右。这一周期内的峰值预计将出现在2024年到2025年，那时太阳爆发现象也最频繁。2024年会不会...