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 帕克太阳探测器携带的部分仪器 

除了给予地球光和热外，太阳也以另一种方式影响着我们的地球。一种被称作“太阳风”的高速等离子体流时刻从太阳表面涌出，并向太阳系的深处奔去。当它到达地球附近时，会与地球的磁场发生作用。强烈的太阳风暴会引起地磁场的剧烈变化，对航天、供电、通讯、航空、导航等一系列领域和技术系统产生灾害性的影响。

8月12日，帕克太阳探测器在美国卡纳维拉尔角空军基地由Delta-4重型火箭发射升空。这艘探测器将以前所未有的距离靠近太阳，有望对多个科学问题的研究起到决定性的推进作用。

抵达日冕加热的第一现场

太阳日冕中，太阳大气的等离子体温度从六千多摄氏度猛增到了数百万摄氏度。帕克太阳探测器将深入到在日冕加热和太阳风加速真正发生的地方，通过观测寻找日冕反常高温的原因。

1958年，太阳风的发现者尤金·帕克博士提出，由于日冕底部的高温，日冕中存在着比较大的压强梯度力，使太阳大气中的等离子体逃脱了太阳引力的束缚，被逐渐加速并最终达到超音速，形成了太阳风。这一理论与当时学者们普遍接受的太阳静止大气理论相矛盾，因此一开始并没有被广泛接受。然而，当人类拥有了航天发射能力后，苏联的“月球1号”和美国的“探测者10号”“水手2号”等探测器在太空中传回的实测数据，证实了帕克博士的理论。

太阳释放的能量来自于太阳内部的核聚变反应。从太阳内部到我们肉眼可见的太阳光球，温度随着与中心距离的增加而逐渐降低，这也符合我们日常生活中的常识：距离热源越远，温度越低。

但在光球以上的色球、过渡区和日冕中，反常的现象发生了。太阳大气中等离子体温度从六千多摄氏度猛增到了数百万摄氏度，进而具备了可以形成太阳风的条件。在60年的太阳风研究过程中，研究者们试图搞清这一反常升温现象的原因，解释日冕加热和太阳风加速的机理，将帕克的太阳风理论进一步完善，形成更加自洽的物理图像。目前，研究者们普遍认同，太阳对流层中的动能转化为了磁场能，再由磁场传输到日冕中，并再次转换为等离子体的内能和动能。

然而，对于磁场能量转换的具体物理过程，则仍存在争议。帕克博士在上世纪七十年代提出了“微耀斑”理论。在这种理论中，磁场能量通过一种名叫“磁场重联”的物理过程释放。所谓磁场重联，是指磁力线的连接性发生变化的一个过程。有如铁路道岔的转换一样，磁力线的连接情况将在磁场重联过程中发生转化，重联后的总磁场能小于重联前的总磁场能，而损失的那部分磁场能则转化为等离子体的动能和内能。

另外一个理论流派则认为，日冕加热和太阳风加速的能量来自于低频阿尔芬波的耗散过程。如果将磁力线视为琴弦，那么阿尔芬波就是琴弦的颤动所形成的波动。阿尔芬波形成后，一部分远离太阳传播，另一部分则被反射回太阳表面，进而对太阳风进行加速加热。

目前，尚没有证明这两种理论哪一种更加接近真实情况。在帕克太阳探测器之前，上世纪七十年代发射的“太阳神1号”和“太阳神2号”探测器曾经获取到了距离太阳中心约0.3天文单位（AU，1天文单位约为1.5亿千米）的太阳风实测数据，而目前大部分太阳风观测数据都获取于1AU甚至更远的位置。在这些位置，日冕加热和太阳风加速过程已经完成，人们看到的是这两个过程的“果”，因而难以探求“因”。

帕克太阳探测器将深入到10个太阳半径（约0.05AU）以下的日冕中，在日冕加热和太阳风加速真正发生的地方，通过其搭载的SWEAP仪器（太阳风电子-质子-α粒子探测器）和FIELD仪器（电磁场探测仪）获取等离子体和磁场的实测数据。同时，“帕克”运行在太阳附近时，有一段时间绕日的角速度刚好和太阳自转的角速度相同。这使得它几乎可以观测同一位置的太阳风流随日心距离而发生的性质变化。这些观测都将为科学家们最终揭开日冕加热和太阳风加速之谜提供证据。

实测冕洞是否太阳风的家园

科学家们已确认速度在450—850公里/秒的快速太阳风发源于冕洞之中。但对于速度在250—450公里/秒的慢速太阳风来自何方，目前仍然存在争议。“帕克”的观测将帮助科学家们弄清太阳风的起源问题。