恒星大氣層中的大尺度爆炸波,這種爆炸波伴隨著富含氦-3的高能粒子噴射。氦-3是惰性氣體氦氣的同位素氣體。巨大的爆炸波有助于加速粒子向太空中的排放,MPS項(xiàng)目科學(xué)家們已經(jīng)將這份報(bào)告發(fā)表在了《天體物理學(xué)》期刊上。這個(gè)決定性的發(fā)現(xiàn)要?dú)w功于兩艘太空船STEREO A和 ACE,它們幫助科學(xué)家同時(shí)從兩個(gè)不同的方向上觀測(cè)太陽(yáng)。而在不就以后,這種難得的觀測(cè)機(jī)會(huì)就不會(huì)出現(xiàn)了。
太陽(yáng)是一個(gè)高爆發(fā)的恒星:在劇烈爆發(fā)期,它一次次地向太空中噴射高能粒子和射線。其中的一個(gè)例子就是日冕物質(zhì)拋射(CME),拋射出來(lái)的物質(zhì)主要是電子和質(zhì)子組成的等離子,還有少量的重元素,以及在短時(shí)間內(nèi)釋放出大量能量的X射線耀斑。這兩種現(xiàn)象都與太陽(yáng)爆發(fā)有關(guān)。兩組研究人員利用觀測(cè)數(shù)據(jù),各自獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的太陽(yáng)噴射方式:太陽(yáng)大氣層中的大型爆炸波,并伴隨富含氦-3的高能粒子流。這個(gè)爆炸波可以通過(guò)觀測(cè)強(qiáng)烈紫外線下的太陽(yáng)大氣層進(jìn)行追蹤。
2010年1月26日到2月2日的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,爆炸波延伸了至少50萬(wàn)公里,并以大約每秒300公里的速度在傳播。它們?cè)谝粋€(gè)弱的X射線爆發(fā)后馬上發(fā)生,但是與典型的噴射狀輻射有著顯著的不同。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)日冕拋射物質(zhì)觸發(fā)了這個(gè)爆炸波的證據(jù)?!斑@個(gè)新現(xiàn)象就像是某種爆炸,”Bucik說(shuō),他領(lǐng)導(dǎo)了MPS項(xiàng)目研究,也是約翰霍普金斯大學(xué),以及美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的專家。
爆炸波發(fā)生的同時(shí),太陽(yáng)向太空噴射富含氦-3的高能粒子流。太陽(yáng)的這種粒子噴射已經(jīng)為所大眾熟知,但是其機(jī)理還沒(méi)有得到充分的解釋?!拔覀兿嘈疟ú铀俸?3排放,”MPS項(xiàng)目研究人員戴維娜 英尼斯說(shuō)?!拔覀兊姆治鲆呀?jīng)查明典型的爆炸波性質(zhì),例如它們的能量,粒子性質(zhì)的影響,”戴維娜的同事,也是MPS項(xiàng)目的研究人員Lijia Guo補(bǔ)充道??墒牵@個(gè)爆炸波是如何發(fā)生的,尚不清楚。
為了觀察爆炸波的現(xiàn)象和氦-3的物質(zhì)拋射以及兩者之間的聯(lián)系,對(duì)于太陽(yáng)的雙重觀測(cè)是非常必要的。由于太陽(yáng)自轉(zhuǎn),噴射出的粒子離開(kāi)恒星的軌跡是一個(gè)曲線彈射,有點(diǎn)像草坪上旋轉(zhuǎn)的灑水器。因此,到達(dá)地球的粒子來(lái)自于太陽(yáng)的右側(cè)(從地球上觀測(cè))。而這個(gè)區(qū)域在地球上不能清楚地被觀測(cè)到。
“STEREO A是太空中唯一的太陽(yáng)觀測(cè)平臺(tái),它并不靠近地球,只是圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),” Bucik解釋道。在2010年初,太空飛船正好位于太陽(yáng)右側(cè)的上方。而當(dāng)時(shí),ACE的軌道接近地球,因此能夠觀測(cè)到粒子流,STEREO A記錄了粒子流產(chǎn)生的區(qū)域——也就是EUV爆炸波。