美国宇航局帕克太阳探测器的一个重要里程碑和新结果于 12 月 14 日在新奥尔良举行的 2021 年美国地球物理联盟秋季会议的新闻发布会上宣布。结果已发表在《物理评论快报》上，并被接受在《天体物理学》杂志上发表。

历史上第一次有航天探测器接触太阳。美国宇航局的帕克太阳探测器现在已经穿过太阳的高层大气——日冕——并在那里进行了粒子和磁场的采样。

这一新的里程碑标志着帕克太阳探测器的一大步，也是太阳科学的一大飞跃。正如登陆月球让科学家们了解它是如何形成的一样，接触太阳的组成成分将帮助科学家发现关于离我们最近的恒星及其对太阳系的影响的关键信息。

“帕克太阳探测器‘接触太阳’是太阳科学的一个里程碑，也是一项真正了不起的壮举，”美国宇航局华盛顿总部科学任务理事会副局长托马斯·祖布臣说。“这一里程碑不仅让我们对太阳的演化及其对太阳系的影响有了更深入的了解，而且我们对自己恒星的了解也让我们更多地了解了宇宙其他部分的恒星。”

随着它越来越靠近太阳表面，帕克正在发现其他航天器太远而无法看到的新发现，包括从太阳风内部——来自太阳的粒子流可以影响我们在地球上的电磁分布。2019 年，帕克发现太阳风中的磁性锯齿状结构（称为折返）在太阳附近很多。但是它们是如何形成以及在何处形成的仍然是个谜。从那时起，帕克太阳探测器与太阳的距离减半，现在已经足够接近，可以确定它们起源的地方：太阳表面。

约翰霍普金斯大学应用物理实验室的帕克项目科学家努尔拉瓦菲说：“帕克太阳探测器飞得离太阳如此之近，现在可以感应到太阳大气的磁主导层——日冕——的状况，这是我们以前从未做到的。”

比以往任何时候都更接近

帕克太阳探测器于 2018 年发射，旨在通过比以往任何航天器都更接近太阳来探索太阳的奥秘。发射三年后帕克终于到达了太阳的大气层！！

与地球不同，太阳没有固体表面。但它确实有一个过热的大气层，这个大气层的阿尔文临界面，标志着太阳大气的终结和太阳风的开始。能跨越磁力引力边界的能量物质成为太阳风，当太阳穿过太阳系、到达地球和更远的地方时，它会拖曳太阳的磁场。重要的是，在阿尔文临界表面之外，太阳风移动得如此之快，以至于太阳风中的回波无法以足够快的速度返回太阳——切断了它们的彼此联系。

直到现在，研究人员还不确定阿尔文临界表面的确切位置。根据日冕的远程图像，估计它距离太阳表面 10 到 20 个太阳半径——4.3 到 860 万英里。帕克的螺旋轨迹使它慢慢靠近太阳，在最后几次飞行中，航天器始终低于 20 个太阳半径（地球与太阳距离的 91%），使其处于穿越边界的位置。

2021 年 4 月 28 日，在其第八次飞掠太阳期间，帕克太阳探测器在太阳表面上方 18.8 个太阳半径（约 810 万英里）处遇到了特定的磁性和粒子条件，这告诉科学家它已经越过阿尔文临界表面第一次，终于进入了太阳大气层。

进入风暴之眼

在飞越过程中，帕克太阳探测器多次进出日冕。这证明了一些人的预测——阿尔文临界表面的形状不像光滑的球。相反，它具有使表面起皱的尖峰和低谷。发现这些突起与来自地表的太阳活动对应的位置可以帮助科学家了解太阳上的事件如何影响大气和太阳风。

当帕克太阳探测器在进行第九次穿过日冕时，其飞过被称为日冕飘带的结构。这些结构可以被视为在上图中向上移动并在下排中向下倾斜的明亮特征。这种观点之所以可能，是因为航天器在日冕内的飘带上方和下方飞行。迄今为止，人们只能远远地看到飘带。它们在日全食期间从地球上是可见的。

有一次，当帕克太阳探测器下降到距太阳表面 15 个太阳半径（约 650 万英里）以下时，它通过了日冕中称为伪流光的特征。伪流光是从太阳表面升起的巨大结构，在日食期间可以从地球上看到。穿过伪流光，犹如飞入风暴眼。在伪流光中，相对环境条件安静了，粒子变慢了，而且转向的次数也减少了——这与航天器通常在太阳风中遇到的繁忙粒子弹幕相比发生了戏剧性的变化。

帕克的第一次穿过日冕只持续了几个小时，是为该任务计划的众多途径之一。帕克将继续螺旋靠近太阳，最终达到离地表 8.86 个太阳半径（383 万英里）的距离。即将到来的飞越（下一次飞越将在 2022 年 1 月发生）很可能会让帕克太阳探测器再次穿过日冕。

帕克太阳探测器是美国宇航局“与星共存”计划的一部分，旨在探索直接影响生活和社会的太阳-地球系统的各个方面。Living with a Star 计划由该机构位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心为美国宇航局位于华盛顿的科学任务理事会管理。位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室为 NASA 管理帕克太阳探测器任务，并设计、建造和操作航天器。