太阳|羲和号牛刀小试,我们为何要在太空看太阳?

10月14日 , 我国第一颗太阳探测卫星“羲和”号成功发射升空 , 使我国的太阳物理研究进入了空间观测的新时代 。
在不受大气层遮挡的太空中观测太阳 , 既能获得丰富的科学产出 , 又有空间天气监测预报的现实需求 。 国际上的太阳空间探测开始于上世纪六十年代 , 在上世纪九十年代中叶迎来一个高潮 , 在过去的几年中又有长足的发展 。 迄今为止 , 大部分探测任务都由美国开展或主导 , 欧洲各国也是重要的参与方 。 从上世纪八十年代到本世纪初 , 日本通过Hinotori、Yohkoh、Hinode三个太阳探测卫星任务的开展 , 在太阳的空间探测特别是X射线波段的探测上占有了一席之地 。

太阳|羲和号牛刀小试,我们为何要在太空看太阳?
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(厂房中的羲和号卫星)
早在上世纪七十年代末 , 我国就曾经提出过“天文卫星1号”太阳探测卫星计划 , 并进行了预研工作 , 并不晚于日本 。 但由于种种原因 , ”天文卫星1号“和后续的其他太阳探测计划均未能实施 。 羲和号的上天和后续实施的其他任务 , 有望使我国在这一领域的空白得到填补 , 获得原创性的科学发现 。
文 | 李会超
本文转载自观察者网旗下微信公众号“科工力量”(ID:guanchacaijing) , 原为首发于2021年11月02日 , _原题_为《羲和号牛刀小试 , 我们为何要在太空看太阳?》 , 不代表瞭望智库观点 。
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为何要在太空看太阳

炎炎夏日 , 人们往往要采取各类防晒措施保护自己的皮肤不被晒黑晒伤 。 透明的大气层看起来并没有阻挡太阳耀眼的光芒 , 但在天文学家的眼中 , 大气层却给天文学的全面研究带来了不少阻碍 。 除了人肉眼可以感知的可见光波段外 , 太阳也在gamma、X射线和紫外等能量更高的波段向外发射电磁波 , 而这些电磁波会被大气层吸收 , 无法到达地面 。 对于人类的健康 , 大气层对这些高能辐射的阻挡当然是一件好事 。 但对于太阳物理研究来说 , 却无法在地面上对这些波段的信息开展观测 。 突破大气层的限制 , 得到整个电磁波谱的完整观测 , 一直是太阳物理学家的希望 。

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(美国"太阳动力学天文台“在不同波段拍摄的太阳图像的拼接图 。 由于大气层的遮挡 , 这些波段大部分都无法在地面上开展观测 。 )
由于其他恒星与我们的距离过于遥远 , 太阳是唯一一颗可以进行高分辨率观测的恒星 , 我们可以通过研究太阳建立对恒星表面和大气中各类现象的认识 , 把相关的规律推广到天文学的其他研究领域中 。 例如 , 在探讨行星的宜居性时 , 一个关键的因素是行星围绕公转的恒星是否会爆发过于强烈的耀斑 。 通过对太阳耀斑的研究 , 我们已经知道耀斑爆发时对于生物体有害的电磁辐射量会发生剧增 , 而如果其他恒星上的耀斑频繁又过于强烈 , 其附近的行星很难有我们已知形式的生物存活 。  

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