欧洲航天局的 Proba-3 任务通过连续的人工日食揭示了太阳大气层中前所未有的行为。研究人员发现，缓慢的太阳风移动速度比理论预测快三到四倍，速度在每秒 250 到 500 公里之间。发表在《天体物理学杂志快报》上的研究结果挑战了数十年来建立的科学模型。
两颗卫星在太空中创造出完美的阴影
Proba-3 与由两艘编队飞行的航天器组成的前所未有的系统一起工作。掩星器阻挡太阳的强光，而日冕仪捕捉日冕，即通常看不见的稀薄的外层大气。两台设备保持着仅 150 米的距离，精度为亚毫米。
该系统在高椭圆轨道上运行，在距地球 6 万公里以上的地方达到顶峰。在这个位置，它可以在没有大气失真的情况下进行观测，这是地面仪器从未有过的特权。在 57 次人工日食中，Proba-3 积累了超过 250 小时的高分辨率数据。
太阳风与科学期望不符
Proba-3 测量揭示了太阳内日冕异常高的速度。比利时皇家天文台研究员安德烈·朱可夫报告称，太阳风的缓慢爆发速度达到每秒 250 至 500 公里。理论家预计速度仅为每秒 100 公里。
这种差异表明太阳表面附近的动态过程比之前想象的要多。科学家们现在正在研究磁重联、磁场线破裂和重联等现象是否会更强烈地加速带电粒子。
初步结果表明：
- 缓慢的太阳风速度比预测高 3 至 4 倍
- 以前所未有的分辨率直接观测空间天气的起源
- 尚未完全理解的磁过程对粒子的加速
- 连续数据而不是对自然日食的零碎观测
日冕几乎保持着神秘之前的样子
日冕代表了现代天体物理学中最相关的谜团之一。它的温度达到数百万度，而太阳的可见表面仅达到六千度。几十年来，这种热悖论一直引起科学家们的兴趣。
Proba-3 可以进入内冠，这是以前清晰度无法进入的区域。 ASPIICS 日冕仪可以生成距离太阳表面仅 1.1 个太阳半径的图像。研究人员现在正在仔细研究磁重联如何将能量注入太阳等离子体，同时解释粒子加热和加速。
太阳喷射获得新的预测能力
日冕物质抛射（CME）代表物质从太阳喷射到太空的大规模爆炸。这些事件会在毫无预警的情况下扰乱卫星、通信和地面电网。 Proba-3 现在以前所未有的细节观察 CME 形成的早期阶段。
细丝和发光射线等结构追踪太阳风逃离太阳的路径。这些持续的观察使研究人员能够绘制爆炸事件期间磁场和等离子体流如何相互作用的图。预测模型的改进可以保护全球关键基础设施。
对现代技术的直接影响
了解太空天气不仅仅是一个学术问题。 GPS 卫星、卫星通信系统和电网很容易受到太阳活动的影响。 Proba-3 在低日冕中捕获的数据改进了用于警告地磁风暴的预测模型。
与之前的 SOHO、GOES-19 和 Aditya-L1 等任务不同，Proba-3 将观测范围扩展到距太阳前所未有的距离。这种独特的观点将日冕中的小规模过程与整个太阳系的大规模影响联系起来。
名义上的任务将持续到 2026 年之后。随着更多数据的分析，新的发现预计将重塑对太阳对太空和地球影响的理解。