距离太阳表面仅800万公里，探测器拍到奇幻影像，刷新人类的认知

贺兰石

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现代科学认为，我们的宇宙诞生于138亿年前，在138亿年前，有一颗奇点发生了爆炸，奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点，这个点爆炸以后，我们的宇宙快速的向四周膨胀，经过138亿年的时间，宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子，宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的，我们的地球其实就是太阳系中的一颗行星，在太阳系中一共有八大行星，它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，在海王星的外面还有一颗冥王星，冥王星也属于一颗行星，后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了，于是将它们踢出了行星的行列。在太阳系的八大行星当中，地球是唯一一颗诞生了生命的星球。

地球之所以能够诞生生命，和地球的环境有很大的关系，人类作为地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，现在人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度是很快的，当人类走出地球之后，人类的好奇心被浩瀚的宇宙所吸引，从此之后，人类踏上了探索宇宙的道路，不过由于人类的科技还不够发达，所以现在人类只能够在太阳系内进行探索，太阳系中，最为神秘的天体就是太阳，太阳诞生于50亿年前，它的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86，剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14，从占比上我们就能够看出，太阳的质量是非常大的。根据科学家的推测得出，太阳是从上一代死亡后的恒星残骸中诞生的。

因为在太阳系中存在着重元素，而重元素只能是一颗大质量恒星死亡以后形成，包括地球上的所有物质，一般来说，第一代恒星的寿命都比较短，第一代恒星寿命终结时，核心无法继续进行核聚变释放能量，最终在铁元素停止，这时候引力开始占据了主导地位，恒星瓦解，接着便发生了极强的超新星爆发，这种超强的爆发将周围剩下未消耗的氢和核心所制造的重元素抛向太空，形成了一个长达数光年的星云，在50亿年前，这片星云受到了某种外力的扰动（科学家认为是附近超新星爆发的冲击波），星云内部开始出现了一个高密度区域，在引力的作用下，大量的星云开始逐渐向高密度区域坍缩，因为角动量守恒，星云在收缩的同时，旋转不断的加快。

慢慢的形成了一个盘形结构，在他的中心区域，物质也慢慢变得越来越多，最终变成了一个超密度球体，这就是太阳胚胎，这个过程大约持续了近1000万年，太阳从诞生以后就开始不断的释放光和热，到现在为止，我们的太阳已经燃烧了50亿年的时间，正是因为太阳释放的光和热使得地球能够诞生生命，为了探索太阳的奥秘，科学家们也做了很多努力，科学家专门发射了帕克探测器对太阳进行研究，作为第一架飞入太阳日冕的飞机，帕克太阳探测器是世界上最先进探测器清单中的必备品。它也是美国宇航局于2018年发射的，目的是观察太阳日冕的活动。2009年财政预算中宣布，该项目预计耗资15亿美元。从发射到到达日冕需要7年的时间。

在此期间，帕克太阳探测器将围绕金星飞行7次，围绕太阳飞行24次，每一圈都将更接近太阳，直到到达日冕。该探测器的最高飞行速度为每秒101英里（163公里），相当于每小时364621英里（586000公里）。这已经是人类发射的最快探测器了，帕克探测器超高的飞行速度只是在太阳引力的加速作用下产生的记录，其实，当探测器接近大质量的天体时，速度都会加快，这就是引力弹弓效应，所谓引力弹弓效应就是利用行星的引力来给探测器进行加速，将它甩向下一个目标。我们知道当探测器在接近行星时，会被该行星的引力所吸引，由于行星在不停的公转，其速度达到了每小时上万公里，而探测器在离开该行星时候，将会获得该行星的公转速度，从而达到加速度作用，就相当于把行星当作“引力助推器”，像弹弓一样将它弹出去。

帕克探测器多次借助了金星的引力弹弓为自己减速，进而使自己轨道的近日点逐渐向太阳表面接近，在2021年4月，帕克探测器穿过太阳大气的最外层，也就是日冕，并因此成为了人类唯一一个和太阳直接发生接触的探测器，太阳日冕层是太阳大气的外层，位于太阳表面的光球层之上，和光球层相比，日面层具有更低的密度和更高的温度，由于极其高的温度，日冕层以可见光无法直接观察到的紫外线和X射线形式辐射能量，太阳日冕层的主要组成是气体，其中主要包括氢和氦，除此之外还包含了一小部分重元素，太阳日冕层的温度相比太阳表面的光球层要高的多，在光球层，太阳表面的温度大约是5500摄氏度，而在日冕层，温度能够超过一百万摄氏度，这一现象被称为是太阳日冕层的温度逆转问题，目前还是科学家探索的谜团之一。

时至今日，帕克探测器已经传回了大量的观测数据，极大地提升了我们对太阳的认知。近日的一项研究表明，在一次穿越日冕抛射物的过程中，帕克探测器拍到一段奇幻影像。这段影像是帕克探测器利用它的“宽视场成像仪” (WISPR)拍摄的，当时它距离太阳表面仅800万公里左右，大概只相当于太阳半径的11.5倍，从影像中可以看到，在日冕抛射物之中存在着一个旋涡状结构“呼啸而过”，看上去很是奇幻，考虑到太阳的体积，我们不难想象出这个旋涡状结构的巨大。那么，这个巨大的旋涡状结构到底是个啥呢？在经过深入研究之后，科学家给出的解释是：这应该是一种称为“开尔文-亥姆霍兹不稳定性”的现象。这种现象的英文为“Kelvin–Helmholtz instability”，为方便描述，我们不妨将其简称为“KHI”。

“KHI”是流体动力学的一种现象，简单来说就是：当存在两层流速不同的流体时，在它们的接触界面上就可能产生波动，进而变得不稳定，太阳在发光发热的同时，也会不停的向四面八方释放大量的高速带电粒子流，也被称为是太阳风，太阳风的主要构成是质子、电子、还有部分氢原子核，是从太阳的日冕层吹出来的等离子体，速度200KM到800KM每秒，虽然太阳风非常稀薄，但是刮起来超猛，在地球的12级台风还要快，彗星就是被这样猛烈的太阳风一点一点剥离物质，太阳风就是恒星风，所有恒星形成后就开始向四周刮起恒星风，这让恒星有点过河拆桥的感觉。

其实恒星风在某种程度上也是在保护整个星系，比如说太阳系的日冕层由太阳风的辐射粒子抵挡着外太空吹入的高能射线，在日球层形成了一个高能火墙，由于粒子碰撞使其温度达到了49274摄氏度，因为太阳风的保护，使得我们没有被外太空的高能射线辐射。不过太阳风对于人类来说也是有一定威胁的，最著名的超级太阳风暴事件发生于1859年，名为卡灵顿事件，这一时期，正处于太阳第十个太阳周期，太阳的日冕物质抛射导致了恐怖的地磁风暴，像这种规模的超级太阳风暴发生在目前，一定会造成大范围的停电，首先在8分钟后抵达的太阳耀斑电池辐射会增强无线电波的吸收，导致向阳面无线电通讯中断，在这种情况下，各种信息的传递都会变得非常困难。

除此之外，高能粒子会直接对卫星、空间站宇航员和太空中的太阳能电池板造成毁灭性的破坏，而且日冕物质抛射引发的地磁暴会摧毁人类的电网，甚至会对石油管道造成破坏，超级太阳风暴对地球的影响非常明显，如果它足够强，甚至能够让全球在片刻之间陷入短暂的停电期间，帕克太阳探测器给人类传回了很多关于太阳的信息，通过这些信息，科学家对太阳有了更加深入的了解，在太阳的边界，也就是阿尔文表面，充满了褶皱，看到这里，相信很多人都会产生一个疑问，就是为什么帕克太阳探测器没有被太阳的高温融化？这其实和探测器的设计有关系，首先，它的热盾是由一种特殊的“碳复合材料”制成，可以承受高达1400度的高温。

同时，它还搭载了一些先进的科学仪器，如“电磁场调查”（FIELDS）和“太阳风电子、阿尔法粒子与质子调查”（SWEAP）等，用于采集太阳大气层、磁场和太阳风等方面的数据。太阳表面的温度非常高，约为5,500℃。这个温度是由太阳内部核心的高压和高温引起的核聚变反应所产生的能量释放所致。这种高温和强烈的辐射给太阳探测器带来了挑战，特别是对于帕克太阳探测器，它将进入太阳大气层的高温和高能粒子区域。所以科学家在设计探测器时，已经提前做好措施，科学家使用冷却系统来控制探测器的温度，以确保能够正常运行。而且探测器还需要具有足够的辐射防护来防止辐射对电子设备的干扰。帕克探测器的研发和使用，对于人类深入了解太阳、探索宇宙方面有非常重要的意义。

根据科学家的研究我们能够知道，太阳的寿命还剩下50亿年的时间，太阳之所以能够燃烧这么长时间，主要是因为太阳内部核聚变的反应，核聚变是一种核反应，通过这种反应，两个或更多轻元素的核聚合在一起，形成一个较重元素的核，伴随着巨大的能量释放。温度和压力条件： 核聚变发生在极端的温度和压力条件下，太阳的核心温度高达1500万摄氏度，这种高温是必要的，以克服带正电荷的原子核之间的电静力排斥力，从而使核聚变反应发生。太阳内部的核聚变主要是通过质子-质子链核聚变来实现的，这个过程涉及四个连续的核反应，其中质子核互相融合，形成氦核。这些反应序列在太阳内部形成了氢转变为氦的链式过程。

在质子-质子链核聚变过程中，一小部分质子通过核反应融合成氦核，并释放出能量。这些能量以光和其他电磁辐射，的形式传播到太阳表面，向太空辐射出去，成为太阳光的来源。太阳对于人类来说至关重要，现在人类正在积极的研究和探索太阳的奥秘，不过由于太阳距离地球比较遥远，而且太阳温度非常高，所以想要彻底破解太阳的奥秘，还需要人类继续努力才行，小编认为，人类作为地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，虽然现在人类还无法解开太阳系的全部奥秘，但是只要人类能够坚持不懈的努力下去，未来随着人类科技的进步和发展，人类一定能够解开太阳系的所有奥秘，希望这一天能够早日到来，对此，大家有什么想说的吗？