对于新的太阳观测航天器来说,第一次太阳喷发总是特别的。

2021年2月12日,距离发射还有一年多的时间,欧洲航天局(ESA)和美国宇航局(NASA)的太阳轨道飞行器捕捉到了这一日冕物质抛射,或称CME。这张照片来自该任务的SoloHI仪器——太阳轨道日球成像仪的简称——该仪器可以观察太阳和行星之间的太阳风尘埃宇宙射线。

这是一个简短的、颗粒状的视图。太阳轨道飞行器的遥感要到11月才进入全面科学模式。SoloHI使用四个探测器中的一个,其频率低于正常频率的15%,以减少获取的数据量。尽管如此,敏锐的眼睛仍然可以发现突然爆发的粒子,即CME,正在逃离太阳,它在镜头的右上方。日冕物质抛射视频的半途中以明亮的爆发开始——日冕物质抛射密集的前缘——并向屏幕左侧漂移。

太阳轨道日球成像仪(SoloHI)观测到的第一次日冕物质抛射,或称CME,表现为一股突然的白色阵风(日冕物质抛射的密集锋面),并扩展成太阳风。本视频使用差分图像,通过从当前图像中减去前一张图像的像素来突出变化。图片中最右边的缺失点是一个过度曝光的区域,来自航天器太阳能阵列的光被反射到SoloHI的视野中。出现在我们视野中的黑白方块是遥测块,是压缩图像并将其传回地球时产生的伪影。
影像来源:ESA & NASA/Solar Orbiter/SoloHI team/NRL

对于SoloHI来说,捕捉到这个CME是一个愉快的意外。当喷发到达航天器时,从地球的角度看,太阳轨道飞行器刚刚从太阳后面经过,正绕着另一边返回。在计划这项任务时,团队并不期望在那段时间内能够记录任何数据。

“但是自从我们计划了这个之后,地面站和技术都得到了升级,”华盛顿特区美国海军研究实验室SoloHI的首席研究员罗宾·科拉尼诺(Robin Colaninno)说,“所以我们实际上得到了比原来计划的更多的下行链路时间。于是SoloHI眨了眨眼睛,捕捉到了它的第一次日冕物质抛射。”

太阳轨道飞行器上的另外两个成像仪——欧洲航天局的极端紫外线成像仪和Metis——也捕捉到了日冕物质抛射的图像。请阅读更多有关欧空局对此次活动的报道

NASA的STEREO-A航天器,即日地关系观测站的简称,也从它的COR2探测器上瞥见了这一景象,COR2探测器挡住了太阳明亮的圆盘,以观察太阳风中其他微弱的现象。

由太阳轨道飞行器的太阳轨道日球成像仪观测到的第一次日冕物质抛射。
影像来源:NASA/STEREO/COR2

回到地球上,NASA的月球火星空间天气分析办公室模拟了日冕物质抛射在太阳系中的轨迹,以追踪它在太阳系中的轨迹。标有红色菱形的太阳轨道器和红色方形的STEREO-A的位置显示了它们不同的有利位置。

SoloHI在2021年2月12日观测到的日冕物质抛射的模拟路径。最左边的图显示太阳在中心呈白色圆圈,内行星和一些航天器在轨道上的位置出现。中间和右边的面板显示了同一模型的不同角度,聚焦在地球上。
影像来源:NASA’s Goddard Space Flight Center/M2M/CCMC

NASA的航天器已经观测日冕物质抛射数十年了,但太阳轨道飞行器仍然是一个改变游戏规则的工具。“在过去的25年里,我们已经意识到在太阳和地球表面之间发生了很多日冕物质抛射,”科拉尼诺说。“所以我们希望通过更靠近太阳来获得这些外流物的更高分辨率的图像。”

太阳轨道飞行器已经拍摄了迄今为止最接近太阳的照片,而且它只会越来越近。太阳轨道飞行器的正式任务在11月开始,届时SoloHI和其他的遥感仪器将以全科学模式启动。敬请期待!

参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/a-new-space-instrument-captures-its-first-solar-eruption

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