揭太阳风加速能量起源之谜:可打造光压飞船

2013-03-15 10:59:24  来源:腾讯科学

  据国外媒体报道,一组天文学家发现了太阳风的未知能量源,当前的太阳动力学研究显示,太阳风是一类高速运动的带电粒子流,可从太阳的两极和赤道区域释放出,美国宇航局的探测器监测显示,太阳风的速度为每秒500公里,科学家通过近十年的观测,获得了太阳风能量起源之谜的解释。这一发现使得科学家们试图解释困扰近十多年的太阳风之谜,是何种机制在对太阳风加热和加速呢?来自太阳外层大气的等离子体摆脱了太阳,向四周释放。

揭太阳风加速能量起源之谜:可打造光压飞船

  科学家发现太阳风离开太阳表面后可进一步加速至每秒500公里,其能量来源一直是个未知数

  研究人员认为这就像我们在炉子上烧开水,在水沸腾的时候可形成蒸汽,而太阳正是一个巨大的“沸腾炉”。根据美国宇航局戈达德空间飞行中心科学家亚当·邵博介绍:“太阳风形成原理其实与厨房里的蒸汽类似,当蒸汽从锅里升起后会逐渐冷却,运动放缓。”然而,太阳风离开太阳表面后却一直在加速,穿过日冕等外层结构向周围的宇宙空间前进,数十年来,科学家正在寻找太阳风加速之谜,是何种机制对其进行能量补充。早在20世纪70和80年代,德国和美国研制的太阳神飞船通过观测发现了一些混合态的等离子体,磁流体波和湍流存在某种加热机制,推动太阳风前进。

  哈佛-史密森天体物理中心科学家认为太阳风的加热源是离子回旋波,这是由围绕太阳磁场进行波浪式运动的质子流,对此,研究人员菲尔·伊森伯格的理论研究发现离子回旋波从太阳表面发出,被加热到数百万度和极高的速度。通过对太阳风的研究有助于我们研发光压飞船,将太阳光子携带的能量转化为驱动飞船前进的动力。当然,除了其能量源之谜外,太阳风还存在另一些奇特性质,比如重元素为何移动得更快,而且其温度比轻元素要高。

  离子回旋理论认为重离子与离子回旋波之间存在共鸣,相比较于轻元素而言,可以获得更多的能量和热量目前,美国宇航局正计划向太阳发射一个新型太阳探测器,将于2018年发射,主要研究太阳的大气结构,在接近太阳表面大约700万公里的高度运行,需要承受住1400摄氏度的高温,具有较高的抗辐射水平。

责任编辑: 房小葵
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