03.03 你怎麼看待中國科學家的“地掩天蝕”計劃?

星辰大海路上的種花家


我國科學家提出的“地掩天蝕”計劃,其主要目的是通過觀測太陽的日冕,來研究日冕加熱機制和太陽風暴等一系列有關太陽的未解之謎,這項計劃在理論上是可行的。

太陽日冕是位於太陽表面上方的外層大氣,它的厚度可達數百萬千米。日冕的特點是擁有極高的溫度,雖然太陽表面的溫度只有大約5500度,但日冕的溫度在100萬度以上。在日冕的高溫環境中,帶電粒子獲得極高的速度,從而形成太陽風,甚至是太陽風暴,這會對地球上的通信造成極大的影響。

然而,研究日冕絕非易事,因為日冕的溫度雖高,但密度很低,使得它的亮度遠低於太陽表面。只有在日全食的食甚前後的幾分鐘時間裡,月球遮擋住了太陽盤面,才能使用地面的日冕儀來研究太陽的日冕。

對此,NASA剛剛發射了帕克太陽探測器,它能夠飛入日冕中,對日冕進行近距離觀測。而我國科學家提出的“地掩天蝕”計劃是另一種觀測日冕的方法。

根據“地掩天蝕”的設想,把日冕探測器送到背離太陽的地球背後140萬公里的地方,利用地球來遮擋住太陽。此處距離日地系統的引力平衡點——第二拉格朗日點(距離地球150萬公里)很近,所以只需較小的動力就能使日冕探測器保持與地球同步公轉,從而使其一直能夠躲在地球的陰影中觀測日冕。

但這面臨一些問題,例如,由於探測器一直處在地球陰影中,它將無法使用太陽能進行供電,其中的一種解決辦法是給探測器配備核動力,這就像旅行者號飛船那樣。此外,地球大氣層應該也會對日冕觀測產生一些影響。這個計劃能否最終實施,還有很多問題亟待解決。


火星一號


這個設想我覺得還可以,就是代價大,性價比不高。“地掩天蝕”計劃明面上的目的主要是研究日冕加熱和太陽風暴的秘密,對此倒是可以說點我的看法。日冕加熱是由太陽內部噴射的高速粒子衝擊加熱、光輻射加熱、電磁效應加熱、太陽風帶動的擾動混合加熱、普通對流傳導加熱等共同作用的結果。

太陽風暴是太陽內部集聚了能量的粒子團突破引力和磁場包圍噴發形成,它的活動出現的週期規律性主要和其他星體有關,是因為有星體週期性的來到太陽附近,通過星球引力和帶來的震盪激波的共同作用,使太陽風暴週期性爆發。當外來星體離太陽最近時,太陽風暴最大,在外來星體帶來的強烈震盪激波的作用下,造成太陽內部能量爆炸最為旺盛,使得日冕呈現圓形;而當外來星體距離遠時,太陽重新集聚能量,風暴表現溫和,日冕形狀主要受外界引力影響,呈現橢圓形。

由於太陽風暴的本質是集聚的能量爆發而成,所以,如果太陽很久沒有大爆發過的話,一旦受到較強天體的刺激,就會爆發得特別劇烈;另外,如果在大爆發後不久又受到其他天體的影響,由於能量受到損失,再次爆發的強度就會小很多。


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