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科学家发现来自太阳超高速电子的爆炸起源

2025-09-03 08:19阅读：

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科学家发现来自太阳超高速电子的爆炸起源
By Robert Lea published 18 minutes ago
The Sun
“多亏太阳轨道器，我们正比以往任何时候更知道我们的恒星 “。
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科学家发现来自太阳超高速电子的爆炸起源

太阳轨道器在它的2022年3月近距离接近期间拍摄了这张图像，现在该航
天器已经追踪高速电子到太阳来确定它们在两种类型的恒星爆炸中起源。 (Image credit: ESA)
欧洲航天局和美国宇航局的太阳轨道器联合航天器已经追踪了以接近光速旅行的电子返回太阳，发现它们起源于不同类型的太阳爆发。
太阳轨道器在太空中探测到这些所谓的在它们被加速到高能后的太阳高能电子（SEEs），研究人员能够以一种更好了解太阳的物理学的方式定下它们的来源。
这揭示了两种分明类型的有不一样起源的太阳高能电子。一组被联系到来自太阳小区域爆发的太阳耀斑，而另一群被联系到更大、更强大的叫日冕物质抛射的等离子体爆发。
团队负责人兼莱布尼茨天体物理研究所波茨坦（AIP）研究员沃尔姆斯（Alexander Warmuth）在一份声明中说，“我们看到'脉冲的'粒子事件和'渐进'粒子事件之间一个清楚的分裂，'脉冲'事件是这些高能电子经由太阳耀斑以爆发形式加速离开太阳表面，'渐进'事件与更延长时间的日冕物质抛射相关它在更长的时间轴上释放更宽肿胀的粒子”。
太阳研究人员已经知道存在两个太阳高能电子家族，但太阳轨道飞行器的观测已经最终允许他们来区分这两群粒子的起源之间。
沃尔姆斯继续说道：“我们只能用多种仪器在距离太阳不同的距离观测数百个事件识别和理解这两个群，某些只太阳轨道飞行器能做到的事情。通过走到如此靠近我们的恒星，我们可以测量处于‘原始’早期状态的粒子这样准确地确定它们在太阳上开始的时间和地点” 。
太阳科学家看到双重麻烦
太阳轨道飞行器能够来发现距离太阳不同距离的太阳高能电子，允许研究小组来调查这些粒子随它们旅行过太阳系如何行为。
这个的一个目的是来发现为什么往往在一个太阳耀斑或日冕物质抛射从太阳爆发和太阳高能电子释放进太空之间有一个时间中的滞后，因为这些电子有时要用几个小时来逃离太阳。
研究小组成员兼欧洲航天局研究员嘎西亚姆（Laura Rodríguez Garcíam）解释道，“原来是这至少部分被相关到电子如何旅行穿过太空——这可能是一个释放中的滞后，但也可能是探测中的一个滞后，电子遭遇湍流，被在不同方向中散射等等，因此我们不会立即的发现它们。随着你移动离开太阳更远，这些影响建立起来” 。
The Solar Orbiter tracks high energy electrons track to the sun find two distinct sources, solar flares and CMEs
太阳轨道飞行器追踪高能电子回到太阳来发现两个不同的来源：太阳耀斑和日冕物质抛射。(Image credit: ESA & NASA/Solar Orbiter/STIX & EPD)
太阳高能电子采取穿过太阳系的旅程被太阳风影响，太阳风是一股从太阳流出的带电粒子流，用它滞后太阳的磁场。因为太阳高能电子是带电粒子，它们的穿过空间的路径被约束并被太阳风和相关磁场散射。
被这项研究提交的太阳高能电子研究展示太阳轨道飞行器在它的来研究太阳和太阳环境中的能力多革命性的。
欧洲航天局太阳轨道器项目科学家穆勒（Daniel Müller）说，“多亏太阳轨道器，我们比以往任何时候更知道我们的恒星，在它的在太空中头五年期间中，太阳轨道飞行器已经观测到了大量的太阳高能电子事件。因此，我们已经能够来进行详细的分析和为全球社区汇编一个独特的数据库来探索” 。
a cube-shaped spacecraft with three stick-like appendages near a fiery orb
太阳轨道器观测太阳的描画。 (Image credit: ESA/AOES)
该团队的研究可能对我们的理解空间天气和它的对围绕地球航天器的影响有影响。这是因为被日冕物质抛射发射的太阳高能电子是更高能量，能潜在的对技术造成更大的破坏。这意味着区分这两种太阳高能电子之间可以大大改善空间天气预测。
穆勒说：“来自太阳轨道飞行器这样的知识将帮助保护未来的其他航天器，让我们更好了解来自太阳威胁我们的宇航员和卫星的高能粒子。这项研究真的是合作力量的一个很好例子——这之所以可能是由于欧洲科学家、跨欧洲航天局成员国的仪器团队和来自美国同事的专业知识和团队合作。”
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当欧洲航天局于2026年发射它的“微笑”使命时，科学家们将得到一个甚至更好太阳爆发的影响图片。微笑使命将测量太阳风和它如何与地球磁泡即磁层相互作用。
在更远的2031年，欧洲航天局使命太阳观测航天器守夜（Vigil）将发射。守夜的目标是检查太阳的“侧面”目的是发现潜在的在太阳转向地球之前在太阳边缘破坏性的太阳事件。这将实在的改善空间天气预测，允许科学家来确定太阳爆发对地球的影响的力量、方向和机会。
该团队的研究于周一（9月1日）发表在Astronomy & Astrophysics.
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