ESA 的 Proba-3 在一次观测中记录了三次罕见的太阳日珥爆发
欧洲航天局 (ESA) 在 2025 年 9 月 21 日举行的一次为期 5 小时的观测期间，捕捉到了罕见的三次日珥喷发序列。这些图像是由集成到 Proba-3 任务中的 ASPIICS 日冕仪获得的，该任务由两艘精确编队的航天器运行，以研究太阳内部日冕。
录音产生了一个延时动画，显示等离子体结构从太阳边缘扩展。这些数据每五分钟收集一次，并与美国宇航局太阳动力学观测站提供的太阳盘图像结合起来。
科学家们强调了这一事件的罕见性，因为在如此短的时间内发生的多次大规模喷发提供了有关太阳大气动力学的宝贵数据。观测有助于理解影响空间天气的现象。
Proba-3 任务的运行
Proba-3 任务使用两艘航天器，以相距约 150 米的编队飞行。这种装置可以在太空中创造人造日食，阻挡来自日盘的强光，从而揭示内日冕的细节。
该系统需要毫米级精度，由自主传感器和推进器维持。自2024年12月发射以来，该任务已成功进行了多次观测，验证了编队飞行技术。
捕捉到的火山喷发的详细信息
2025 年 9 月 21 日记录的火山喷发在制作的动画中显示为淡黄色结构。它们由太阳日珥组成，由沿着太阳磁场线的较冷等离子体形成。
比利时皇家天文台研究员安德烈·朱可夫强调了所获得图像的质量。观测窗口与活动时期完美吻合，可以清晰地记录连续三次喷发。
内冠的温度高达一百万摄氏度，而日珥的温度约为一万摄氏度。这种热差异使得日冕图像中的结构以特定色调可见。
太阳日珥的特征
日珥由致密的等离子体组成，在不同的时期内通过磁力保持悬浮状态。在经历不稳定之前，他们可以保持稳定数天或数周。
当磁平衡被扰乱时，材料就会被抛向各个方向。其中一些等离子体可以转化为日冕物质抛射，以高速穿过行星际空间。
这些事件是空间天气扰动的主要来源。它们与地球磁场相互作用，并能产生地磁风暴，对技术系统产生影响。
2025 年 9 月的火山喷发并未将大量物质引向地球。尽管如此，收集的数据仍有助于改进预测模型。
ASPIICS 仪器的创新
ASPIICS 日冕仪在两个 Proba-3 航天器之间以分布式方式工作。一个充当遮挡盘，而另一个则容纳主成像望远镜。
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与传统的地面日冕仪或单轨道日冕仪相比，这种架构使得观测更靠近太阳的日冕区域成为可能。即使在长距离上，对准精度也能达到毫米级。
这些数据包括揭示等离子体密度、温度和运动的偏振信息。这些参数对于了解太阳风和日冕抛射的起源至关重要。
经过测试的技术为未来多种配置的太阳观测任务开辟了前景。它展示了使用较小卫星的有效大型仪器的可行性。
太阳周期的背景 25
第25个太阳周期在2024年至2025年间达到活动高峰，斑点和喷发事件的数量显着增加。预测表明 2026 年将维持在高水平。
- 记录了频率更高的高能耀斑。
- 观察到日冕物质抛射增加。
- 中度地磁风暴的发生率增加。
- 中纬度地区极光的可见度增加。
这些指标超过了周期开始时的初步预测。持续监测对于预测对陆地和空间基础设施的影响仍然至关重要。
日冕观测的重要性
日冕内部仍然是直接研究最具挑战性的区域之一。当它远离光球层时逐渐变暖还没有完整的解释。
ASPIICS 等仪器的访问距离从距中心 1.1 个太阳半径处开始。以往的观测主要依靠自然日食或日冕仪，局限性较大。
获得的数据有助于研究太阳大气中的能量转移机制。它们在预测影响通信和电网的事件方面具有实际应用。
自运行以来，Proba-3 任务已积累了数百小时的科学观测。 2025 年 9 月的记录因其捕捉到的动态现象的密度而引人注目。
空间监测中的应用
详细的电晕信息增强了国际机构维护的空间天气预警系统。更准确的预测可以降低卫星、电网和载人任务的风险。
日冕物质抛射可以在两到四天内到达地球。先进的监控可最大程度地减少对 GPS、通信和配电的干扰。
Proba-3 的飞行编队技术超出了日光学的范畴。它促进了空间干涉测量和普通天文学高分辨率观测的进步。
