太陽動力學觀測站十年來教會我們的關於太陽的十件事

　　美國宇航局太陽動力學觀測站-SDO-將迎來它在太空的第十個年頭。在過去的十年裡，太空飛行器一直關注著太陽，研究太陽如何創造太陽活動和驅動空間天氣-太空中影響整個太陽系（包括地球）的動態條件。

　　自2010年2月11日發射以來，SDO（太陽動力學觀測站）已經收集了數百萬顆距我們最近的恆星的科學圖像，為科學家們提供了對其工作原理的新見解。SDO對太陽的測量-從內部到大氣，磁場和能量輸出- 極大地有助於我們了解離我們最近的恆星。SDO的圖像也變得具有標誌性-如果你看過太陽活動的特寫鏡頭，那很可能是來自SDO的圖像。

　　來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

　　SDO（太陽動力學觀測站）在太空的漫長職業生涯讓它見證了幾乎整個太陽周期-太陽的11年活動周期。以下是SDO多年來成就的一些亮點。

　　奇異的耀斑

　　SDO（太陽動力學觀測站）見證了無數令人震驚的耀斑-太陽表面釋放出的巨大等離子體爆發-其中許多已經成為我們最近恆星的兇猛的標誌性圖像。在第一年半裡，SDO看到近200個太陽耀斑，這使得科學家們能夠發現一個模式。他們注意到大約有15%的耀斑有「後期耀斑」，會在初始耀斑後幾分鐘到幾小時消失。通過研究這個特殊的課題，科學家們對太陽爆發時產生了多少能量有了更好的了解。

　　太陽風暴

　　在2012年2月，SDO（太陽動力學觀測站）捕捉到太陽表面奇怪的等離子龍捲風圖像。後來的觀察發現，這些由磁場旋轉等離子體產生的龍捲風，其旋轉速度可達每小時186000英裡。地球上的龍捲風速度只有每小時300英裡。

　　這段視頻由美國宇航局的SDO太空船拍攝的圖像合成，顯示了30小時內可能發生的等離子龍捲風。

　　來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

　　巨浪

　　太陽表面上洶湧的等離子海可產生巨浪，以每小時300萬英裡的速度在太陽周圍傳播。2010年，這些波被SDO以高解析度成像，命名為EIT波（大尺度日冕波），這是根據首次發現他們的太陽和太陽物理觀測太空飛行器上的同名儀器命名的。這些觀測首次顯示出這些波是如何在表面上移動的。科學家懷疑這些波是由日冕物質拋射驅動的，日冕物質拋射將太陽表面的等離子云噴入太陽系。

　　可燃彗星

　　多年來，SDO（太陽動力學觀測站）觀測到兩顆彗星在太陽旁飛行。2011年12月，科學家觀察到洛夫喬伊彗星在太陽表面上方516000英裡處通過時，在高溫下得以生存。2013年的伊森彗星沒能在它的遭遇中倖存下來。通過這些觀測，SDO為科學家提供了關於太陽如何與彗星相互作用的新信息。

　　洛夫喬伊彗星在離太陽最近的地方經過一個小時旅行後，從太陽的右側離開。通過追蹤彗星如何與太陽大氣、日冕相互作用，以及來自彗星尾部的物質如何沿著太陽的磁場線移動，太陽科學家希望了解更多關於日冕的信息。這部電影由太陽動力學觀測站(SDO)拍攝，拍攝波長為171埃，通常以黃色顯示。

　　來源：美國宇航局/太陽動力學觀測站

　　5）全球環流

　　由於沒有固體表面，整個太陽由於試圖逃逸的強烈熱量和太陽的自轉而不斷流動。在中緯度地區流動模式的是大尺度環流模式，稱之為經向環流。SDO（太陽動力學觀測站）的觀測顯示，這些環流比科學家最初認為的要複雜得多，並且與太陽黑子的產生有關。這些環流模式甚至可以解釋為什麼有時一個半球比另一個半球有更多的太陽黑子。

　　預測未來

　　太陽從日冕物質拋射（CME）中流出的物質，以及太陽風穿過太陽系的速度，當它們與地球的磁場環境相互作用時，它們會引發空間天氣，這對太空飛行器和太空人來說是危險的。美國宇航科學家利用SDO（太陽動力學觀測站）的數據，對CME在太陽系中移動的路徑進行建模，以預測其對地球的潛在影響。太陽觀測的長期基線也幫助科學家們形成了額外的機器學習模型，試圖預測太陽何時可能釋放出CME。

　　7）日冕減弱

　　太陽微弱的過熱外層大氣-日冕-有時會變暗。研究日冕變暗的科學家發現，它們與CME（日冕物質拋射）有關，而CME是導致嚴重的空間天氣事件的主要驅動因素，這些事件可能會損壞衛星並傷害太空人。通過對SDO觀測到的大量事件的統計分析，科學家們能夠計算出地球定向CME的質量和速度-這是最危險的類型。通過將日冕變暗與CME的大小聯繫起來，科學家希望能夠研究其他遙遠的無法直接測量其CME的恆星周圍的空間天氣效應。

　　8）太陽周期的死亡和誕生

　　經過十年的觀測，SDO現在已經看到了近11年的太陽活動周期。從太陽活動周期24開始，SDO觀察到太陽活動逐漸上升到太陽活動最大值，然後逐漸減弱到當前的太陽活動最小值。這些多年的觀測有助於科學家理解一個太陽周期衰退和下一個太陽周期開始的信號。

　　極冕洞

　　有時，太陽表面會被稱為日冕洞的深色大斑點所標記，那裡的極紫外線很低。把這些洞與太陽的磁場相關聯，它們跟隨太陽的周期，並在太陽的最大值處增加。當它們在太陽的頂部和底部形成時，它們被稱為極地日冕洞，SDO（太陽動力學觀測站）的科學家能夠利用它們的消失來確定太陽磁場何時逆轉-這是太陽何時達到太陽最大值的一個關鍵指標。

　　2015年3月16日美國宇航局太陽動力學觀測臺的這張顯示了兩個被稱為日冕洞的黑點。下日冕孔是一種極日冕洞，是幾十年來觀察到的最大的日冕洞之一。

　　來源：美國宇航局/太陽動力學觀測站

　　新的電磁爆炸

　　在2019年12月的十年末，SDO（太陽動力學觀測站）的觀測使科學家能夠發現一種全新的電磁爆炸。這種特殊的類型稱為自發磁重聯（相對於以前觀察到的更常見的磁重聯形式），有助於確認一個已有數十年歷史的理論。它還可以幫助科學家了解為什麼太陽大氣如此熱，有助於更好地預測空間天氣，並使得在控制聚變和實驗室等離子體實驗方面取得突破。

　　美國國家航空航天局（NASA）的太陽動力學觀測站（SDO）首次在圖像中發現了由於太陽的突出而引起的強制磁重聯。此圖顯示了2012年5月3日的太陽，插圖顯示了由SDO的大氣成像組合儀拍攝的重新連接事件的特寫鏡頭，可以看到標誌性的X形。

　　來源：美國航天局/太陽動力學天文臺/阿布舍克.斯裡瓦斯塔瓦/印度理工學院(BHU)

　　SDO（太陽動力學觀測站）上的所有儀器仍處於良好狀態，有潛力在未來十年內繼續運行。

　　美國國家航空航天局的太陽動力學觀測站-SDO-每12秒鐘捕捉10種不同波長的光的圖像，提供了自2010年2月11日發射以來，太陽上巨大爆炸如何發展和爆發的前所未有的清晰圖像。這個圖像也很吸引人，讓人可以透過太陽的大氣層-日冕，觀察到太陽物質的不斷波動。今年是SDO（太陽動力學觀測站）發射十周年，也是它觀察太陽十年的開始。

　　來源：美國宇航局戈達德太空飛行中心

　　在SDO（太陽動力學觀測站）的第十個年頭，它將加入一個新的歐空局-航空局聯合任務，太陽軌道器。通過傾斜軌道，太陽軌道飛行器將能夠看到SDO覆蓋範圍有限的極地區域。太陽軌道飛行器也有配套的儀器，這將使這項兩任務能夠共同創造出太陽可見表面以下結構的三維圖像，讓科學家們對未來幾年的太陽活動有更深入的了解。

　　作者: Mara Johnson-Groh

　　FY: 雪狼普雅

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