慢速太陽風是如何形成的

太陽軌道器。圖片來源：歐洲空間局

多年來一直讓科學家著迷的太陽風的一個最大謎題也可以概括為：不知風從何處吹來。現在，利用太陽軌道器飛行任務首次近距離飛行時收集的數據，科學家對太陽風尤其是慢速太陽風的神秘起源有了全新的認識。研究成果發表在新一期《自然·天文學》上。

太陽風其實是帶電等離子粒子從太陽向太空的連續流出，其中速度超過每秒500公里的風被稱為快速太陽風，速度低于每秒500公里的風被稱為慢速太陽風。當這種風吹到地球大氣層時，就會形成人們所知的極光。但是，太陽風暴也會引起地磁場的劇烈變化，對航天、供電、通訊、航空、導航等一系列領域和技術系統產生災害性影響。

經過數十年觀察，科學家對太陽風的起源和機制仍不太清楚，尤其是慢速太陽風。但在2020年，歐洲空間局在美國國家航空航天局的支持下啟動了太陽軌道器飛行任務，該任務的主要目標之一就是測量并調查太陽風的起源。

太陽軌道器號稱“有史以來發送到太陽的最復雜的科學實驗室”，配備了10種不同的科學儀器，一些用于在太陽風經過航天器時收集和分析太陽風樣本，還有一些遙感儀器則用于捕捉太陽表面活動的高質量圖像。這些數據讓科學家發現，快速太陽風與慢速太陽風速度之間的差異，是由于它們起源自太陽日冕的不同區域造成的。

開放日冕是指磁場線一端固定在太陽上，另一端延伸到太空的區域。這些區域溫度較低，是快速太陽風的來源。同時，封閉日冕指的是太陽磁場線閉合區域，這意味著它們兩端都與太陽表面相連。這些閉合磁環偶爾會斷裂，為太陽物質提供短暫的逃逸機會。

現在，研究團隊精確地定位出太陽慢速風正是來自開放和閉合日冕“相遇”的區域，并通過磁場線斷裂和重新連接的過程逃逸到太空。

這一發現增強了人們對太陽現象及對空間氣象的理解，也為防范太陽風的危害發揮重要作用。