（圖片來源：NASA）

2019年8月16日，帕克太陽探測(cè)器第三次開啟了它的四個(gè)儀器套件，這比前兩次太陽遭遇時(shí)都要早，使得這一次的觀測(cè)周期從11天延長到了35天左右。據(jù)美國航空航天局預(yù)測(cè)，“帕克”的第三次近日點(diǎn)將發(fā)生在今年的9月1日。

此前，在4月4日，“帕克”剛剛完成了它的第二次近太陽探測(cè)，并以2414公里記錄為距離太陽最近的太空船。顯然，一周以后這一數(shù)據(jù)將會(huì)被它自己再一次刷新。

11月8日從距離太陽2719萬公里的太空中拍攝的太陽。

這張熾熱的圖片是去年11月8日，帕克太陽探測(cè)器在距離太陽2719萬公里的太空中拍攝的。從圖中我們可以看到高能氣體（等離子體）從太陽噴涌而出的畫面，而那個(gè)明亮的圓點(diǎn)就是我們的水星，周圍出現(xiàn)的黑點(diǎn)則是由于圖像生成方式而出現(xiàn)的水星的重復(fù)影像。

按照美國航空航天局的計(jì)劃，整項(xiàng)任務(wù)的時(shí)間將持續(xù)到2025年中，在這期間帕克太陽探測(cè)器將完成24次飛越，最終直接飛入太陽外層大氣層日冕所在軌道上，到達(dá)距太陽光球?qū)?16萬公里（約為日地距離的4%）的地方。

“我們需要深入這一區(qū)域，采集新的等離子體，采集新形成的物質(zhì)，從而觀察那里正在發(fā)生什么過程，存在什么物理機(jī)制，”NASA華盛頓特區(qū)總部太陽物理學(xué)分部主任尼古拉·?？怂梗∟icola Fox）解釋道，“我們想要了解為什么會(huì)存在這種溫度倒置——你從一顆高溫的恒星旁邊經(jīng)過，卻發(fā)現(xiàn)它的大氣層變得更加炙熱，而不是像你想象的那樣陰冷?！?/p>

帕克太陽探測(cè)器必須總是將隔熱罩對(duì)準(zhǔn)太陽，上面的廣域成像儀只能躲在厚厚的隔熱罩后面，從側(cè)面對(duì)太陽進(jìn)行拍攝。

如今帕克太陽探測(cè)器已經(jīng)發(fā)射一周年了，但你真的理解它的意義嗎？

這貨都快親吻太陽了，而你對(duì)太陽的了解還停留在赤橙黃綠藍(lán)靛紫？

接下來讓我們捋一捋上述內(nèi)容中出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)：

1、當(dāng)之無愧的C位

眾所周知，太陽是太陽系的中心，是我們仰望天空時(shí)那個(gè)最亮、最熱的“大火球”（我是說萬里無云的時(shí)候），但你知道太陽究竟有多大嗎？

太陽的半徑有將近70萬公里，體積是地球的130萬倍。太陽系中包括八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天體以及星際塵埃等，而這所有的天體加起來的質(zhì)量都不足太陽系總質(zhì)量的1%，也就是說，光太陽自己的質(zhì)量就占了整個(gè)太陽系總質(zhì)量的99.86%！

太陽實(shí)際上是一顆黃矮星，黃矮星的壽命大概為100億年，而我們的太陽現(xiàn)在已經(jīng)45.7億歲了，大約50至60億年之后，太陽內(nèi)部的氫元素就會(huì)幾乎會(huì)全部消耗殆盡。

太陽也許看起來像是固體，但它其實(shí)是一個(gè)主要由氫和氧組成的巨大的稠密氣體球。描述太陽的最佳詞匯是流體，這個(gè)描述包括了液體、氣體和等離子體等可能的狀態(tài)（等離子體是一種特殊的液體或者氣體，其中的電子被從原子中分離出來，使用這種材料可以導(dǎo)電）。

——選自《太陽全書》

《太陽全書》，作者是有“美國夸父”之稱的杰伊·帕薩喬夫。

2、一場(chǎng)危險(xiǎn)的“越獄”

由于太陽黑子磁場(chǎng)區(qū)的面積增加和逐漸消失引起強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域衰減，會(huì)伴隨著冕洞的形成。太陽大氣的開放區(qū)域形成時(shí)，太陽表面一塊很大的面積由單一磁極性主導(dǎo)，例如活動(dòng)區(qū)的后隨極性在太陽表面擴(kuò)散。當(dāng)太陽表面很大面積的一大部分由同一極性主導(dǎo)，在這一部分表面上方所有的磁場(chǎng)將會(huì)豎起來指向同一個(gè)區(qū)域，也就是垂直于日表方向。如果沒有日冕存在，磁場(chǎng)將會(huì)保持在太陽附近，這部分從太陽面發(fā)射的磁場(chǎng)將會(huì)返回去，終結(jié)于太陽表面的另一區(qū)域。

日冕物質(zhì)拋射從太陽表面噴射到行星際空間。

但是，本應(yīng)被閉合的磁場(chǎng)保持在接近于表面處的日冕離子體，由于其高溫，被從太陽表面推到外面，進(jìn)而增加了磁場(chǎng)開放并指向行星際空間的趨勢(shì)。最終，表面磁荷分布趨向于使磁場(chǎng)變得垂直這一因素，與日冕等離子體向上的壓力作用在一起，引起磁力線的開放。這些開放的區(qū)域使日冕等離子體不再被磁場(chǎng)約束，而是可以自由地離開太陽，以太陽風(fēng)高速流的形式向外面運(yùn)動(dòng)。流動(dòng)的太陽風(fēng)攜帶著磁場(chǎng)，二者一并形成了射流狀結(jié)構(gòu)，延伸到離太陽很遠(yuǎn)的距離。

2013年6月19日，溫度高達(dá)百萬度的日冕圖像中的一個(gè)大的冕洞。

3、“外熱內(nèi)冷”的太陽

在日全食即將開始的前幾分鐘，太陽會(huì)明顯地暗下來。但是太陽看起來比月亮亮無數(shù)倍，所以即使太陽被遮住，只剩下百分之一被人看見，也比夜晚滿月時(shí)的月亮要亮10000倍甚至更多。

慢慢地，月亮?xí)缀跬耆卣谧√?，只留下一串“珠子”，這是太陽光透過月球上凹凸不平的環(huán)形山而行形成的。最后，天空中只剩下一顆漂亮的“珠子”，我們將其稱為“鉆石環(huán)”。當(dāng)鉆石環(huán)消失后，太陽周圍會(huì)出現(xiàn)暈狀的物質(zhì)，這就是“日冕”。

日冕圖

日冕由很稀薄的完全電離的等離子體組成，其中主要是質(zhì)子、高度電離的離子和高速的自由電子。它是太陽大氣的最外層，可以分為內(nèi)冕、中冕和外冕，其溫度是太陽表面溫度的數(shù)百倍——沒錯(cuò)，就如?？怂顾f，我們的太陽，存在一種溫度倒置現(xiàn)象。我們慣性地以為越接近太陽本身溫度就應(yīng)該越高，但事實(shí)卻是，位于太陽大氣最外層的日冕的溫度要比太陽表面的溫度要高得多，至于這是為什么，恐怕就要等著“帕克”太陽探測(cè)器帶給我們答案了，不過在這之前，或許你可以先從這本書里了解一二。

倫敦科學(xué)博物館

國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)權(quán)威專家

聯(lián)合出品

作者簡(jiǎn)介

 杰伊·帕薩喬夫

享譽(yù)全球的日食專家，國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）日食工作組主席，曾任美國國家航空航天局（NASA）天體物理學(xué)會(huì)委員。至2018年已觀測(cè)過70次日食，被譽(yù)為“美國夸父”。著有大量天文學(xué)、物理學(xué)等各學(xué)科專著和教材。2003年榮獲美國天文學(xué)會(huì)教育獎(jiǎng)，2012年榮獲法國天文學(xué)會(huì)最高獎(jiǎng)皮埃爾·讓森獎(jiǎng)。

 李昂·戈拉伯

哈佛-史密森天體物理中心的高級(jí)天體物理學(xué)家。他擅長研究太陽和恒星磁場(chǎng)活動(dòng)，并參加建造了許多火箭和衛(wèi)星儀器。