太陽極區首度曝光!歐日探測器揭開恆星運作之謎
人類過去拍攝的所有太陽影像,都來自赤道附近的視角。這是因為地球、其他行星及所有運作中的太空船,都在黃道面這個環繞太陽的扁平軌道平面上運行。歐洲太空總署(ESA)與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)合作的「太陽軌道載具」(Solar Orbiter)透過軌道傾斜技術,首度讓我們從嶄新角度觀測太陽。
歐洲太空總署科學部主任卡蘿·蒙德爾教授表示:「今日我們公開人類史上首次拍攝到的太陽極區影像。太陽不僅是距離我們最近的恆星、生命之源,更可能對現代太空與地面電力系統造成干擾。因此深入理解其運作機制並預測其活動至關重要。」
這些突破性影像由太陽軌道載具搭載的三組精密儀器共同拍攝:
- 極光與日震成像儀(PHI)
- 極紫外線成像儀(EUI)
- 日冕環境光譜成像儀(SPICE)
德國馬克斯·普朗克太陽系研究所的薩米·索蘭基教授指出:「我們對這些初步觀測結果毫無預設立場——太陽極區可說是真正的未知領域。」
各儀器採用不同觀測方式:PHI透過可見光成像並繪製表面磁場圖;EUI藉由紫外線揭示日冕中百萬度高溫電漿的分布;SPICE則透過分析不同氣體層發出的光譜,呈現太陽大氣的層狀結構。
這項跨儀器聯合觀測有助科學家理解太陽外層物質的運動模式,甚至可能發現類似金星與土星極區的氣旋現象。更重要的是,這些數據將解開太陽磁場每11年翻轉一次的奧秘——這個週期與太陽活動高峰密切相關,但現有模型仍無法準確預測其時間點與強度。
首批重大發現之一,是太陽南極磁場目前處於混沌狀態。PHI的測量顯示,南極區域同時存在南北極性的磁場,這種現象僅在太陽活動極大期、磁場翻轉時短暫出現。索蘭基教授強調:「太陽軌道載具在完美時機抵達高緯度軌道,將能全程記錄磁場重建過程。」
SPICE儀器則首度實現「都卜勒測量」,透過追蹤特定元素的光譜位移,精確計算太陽物質的移動速度。巴黎薩克雷大學的弗雷德里克·奧謝爾博士解釋:「過去因觀測角度限制,極區太陽風的都卜勒測量始終存在障礙。太陽軌道載具的高緯度觀測能力,將為太陽物理學帶來革命性突破。」