从穿越撒哈拉沙漠的沙丘到在北极监视北极熊，由沙迪亚·哈巴尔 (Shadia Habbal) 领导的一群被称为“太阳风夏尔巴人”的太阳科学家前往地球的尽头，科学地观测日全食– 月亮完全挡住太阳，暂时将白天变成黑夜的瞬间。通过这些图像，他们发现了一个关于太阳风及其纤细的外部大气——日冕——的惊人发现，只有在日食期间才能看到它的整体。

　　从十多年来在世界各地进行的日全食观测中，研究小组注意到，尽管该地区发生了 11 年的自转（称为太阳周期）发生动态变化，但日冕仍保持相当恒定的温度。同样，太阳风——太阳从日冕释放到整个太阳系的稳定粒子流——与相同的温度相匹配。

　　“在整个太阳周期中，日冕中太阳风源头的温度几乎是恒定的，”领导这项研究的夏威夷大学太阳能研究员 Shadia Habbal 说。“这一发现是出乎意料的，因为日冕结构是由日冕中磁化等离子体分布的变化驱动的，这些变化在整个 11 年的磁太阳周期中变化很大。”

　　发表在《天体物理学快报》上的新发现正在帮助科学家更好地了解太阳风，太阳风是空间天气的一个关键组成部分，可以影响电子硬件和宇航员在太空中的活动。这些结果还可以帮助科学家们理解一个长期存在的太阳谜团：日冕如何比低层大气层高一百万多度。

　　特殊的过滤器使科学家能够在日全食期间测量日冕中的不同温度，例如 2017 年 8 月 21 日在俄勒冈州米切尔看到的这个。红光由 180 万华氏度的带电铁粒子发出，绿色是那些在 360 万华氏度的温度。

　　一个多世纪以来，科学家们一直利用日全食来更多地了解我们的宇宙，包括破译太阳的结构和爆炸事件，为广义相对论寻找证据，甚至发现一种新元素——氦。虽然称为日冕仪的仪器能够模拟日食，但它们不足以访问日全食期间显示的日冕的全部范围。相反，天文学家必须前往地球的遥远地区观察日食期间的日冕，日食大约每 12 到 18 个月发生一次，只持续几分钟。

　　通过前往澳大利亚、利比亚、蒙古、俄勒冈等地的旅行，该团队收集了 14 年来来自世界各地的高分辨率日全食图像。他们使用配备有专门过滤器的相机捕捉日食，以帮助他们测量来自日冕最内部（太阳风的来源）的粒子的温度。

　　日珥（粉红色区域）的特写视图——日冕中最酷、最复杂的磁结构。日珥与日冕中覆盖的热拱（灰色环）直接相关。它们的动力学驱动了可变的太阳风和称为日冕物质抛射的爆发。日珥也被认为与整个太阳周期中日冕的区域温度变化直接相关，因为它们随着太阳活动而增加。

　　研究人员使用日冕中两种常见带电铁粒子发出的光来确定那里材料的温度。结果出人意料地表明，在太阳活动周期的不同时间，较冷粒子的数量——更丰富，并被发现贡献了大部分太阳风材料——令人惊讶地一致。稀疏的热物质随太阳周期变化更大，而太阳风速从每秒 185 英里到 435 英里不等。

　　参与这项新研究的夏威夷大学太阳能研究员本杰明·博伊 (Benjamin Boe) 说：“这意味着，无论是加热大部分日冕还是太阳风，都不太依赖于太阳的活动周期。”

　　这一发现令人惊讶，因为它表明虽然大部分太阳风来自温度大致恒定的来源，但它的速度可能大不相同。“那么现在的问题是，是什么过程使太阳风源的温度保持在一个恒定值？” 哈巴尔说。

　　该团队还将日食数据与来自美国宇航局高级成分浏览器或ACE 的测量值进行了比较，航天器位于距离地球 100 万英里的太空中，朝向太阳，并且对于揭示太阳风的动态成分的特性也至关重要。动态风的可变速度通过与它们相关的铁电荷状态的可变性来区分。航天器数据显示，在可变太阳风中看到的粒子的速度随着与它们相关的铁电荷状态而变化。从日食观测中发现的称为日珥的事件周围的高温鞘被发现是动态风和偶尔日冕物质抛射的原因——太阳爆发后释放到太空中的大量太阳等离子体和嵌入的磁场。

　　虽然该团队不知道为什么太阳风的来源处于相同的温度，但他们认为速度会根据它们起源区域的密度而变化，而密度本身是由底层磁场决定的。快速飞行的粒子来自低密度区域，而较慢的粒子来自高密度区域。这可能是因为能量分布在一个区域内的所有粒子之间。因此，在粒子较少的区域，每个单独的粒子都有更多的能量。这类似于分割生日蛋糕——如果人少，每个人就有更多的蛋糕。

　　新发现提供了对太阳风特性的新见解，太阳风是空间天气的一个关键组成部分，可以影响天基通信卫星和天文观测平台。该团队计划继续环游全球以观察日全食。他们希望他们的努力最终能揭开长期存在的太阳之谜：日冕如何达到一百万度的温度，远高于太阳表面。返回搜狐，查看更多