哈佛史密森天文物理中心的研究團隊日前正式發布了太陽大氣層外緣的連續二維地圖，這是學界首次描繪出太陽大氣邊界的樣貌。科學家結合地圖和測量數據表示，隨著太陽活動增強，這片邊界會變得更大、更粗糙、更尖銳。這些發現有助於科學家改善描述太陽如何影響地球的理論模型，並增進理解其他恆星大氣的複雜性。相關研究結果已發表在《天文物理學雜誌快報》（ApJL）。
這張地圖是科學家利用帕克太陽探測器所獲得的資訊，所繪製出的阿爾芬面圖像。阿爾芬面（Alfvén surface）指的是在太陽大氣層中，太陽風向外傳播速度快到得以逃脫磁場和引力的邊界，也就是太陽物質逃離太陽，進入行星際空間的入口，因此被科學家視為太陽大氣的邊界。這個邊界為科學家提供了一個超大型的實驗室，得以研究和了解太陽活動如何影響太陽系，包括地球上的生命和技術。
為了解答太陽大氣邊界的種種疑問，美國NASA在2018年發射了帕克太陽探測器（Parker Solar Probe）。這個探測器繞日軌道半徑僅0.388AU、近日點為0.046 AU，比水星更加接近太陽。研究團隊利用哈佛史密森天文物理中心（CfA）與加州大學柏克萊分校共同開發的太陽風電子、α粒子和質子探測儀（SWEAP），收集了在太陽阿爾芬面下深處的數據。
論文的第一作者薩姆·巴德曼（Sam Badman）表示「以前，我們只能從遠處估算太陽的邊界，卻無法驗證估算結果是否正確。但現在，我們有了精確的地圖，可以據此進行研究。更重要的是，我們還能觀察太陽邊界的變化，並將這些變化與近距離觀測數據進行比對。這讓我們對太陽周圍發生的真實情況有了更清晰的了解。」
隨著太陽活動週期的進行，科學家將可以根據這份地圖了解和比較太陽大氣邊界的變化，解答有關太陽大氣層深處發生的物理現象。未來，這些知識反過來又可以用來開發更好的太陽風和太空天氣模型，從而更準確地預測太陽活動如何穿過並塑造地球和太陽系中其他行星周圍的環境，對未來的太空活動做出貢獻。
- Astronomers Create First Map of the Sun’s Outer Boundary
- Multispacecraft Measurements of the Evolving Geometry of the Solar Alfvén Surface over Half a Solar Cycle
（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：哈佛史密森天文物理中心）
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
