去年夏天，美国宇航局的帕克太阳探测器在黎明前的天空中发出耀眼的光芒，它比任何其他航天器都更接近太阳。该探测器以芝加哥大学天体物理学先驱尤金·帕克的名字命名，计划24次穿越太阳的日冕，现在已经完成了3次——足够科学家宣布他们的首次发现了。
在12月4日发表于《自然》(Nature)杂志的四篇论文中，研究人员描述了奇怪的太空现象和大量的新数据，这些数据将帮助我们了解一切，从恒星的性质到改进我们对太阳风暴的预测(太阳风暴会影响地球上的电子设备)。
帕克太阳探测器悄悄靠近人类能够到达的最近的恒星，获得了关于两种主要太空天气事件的新信息。它还发现了太阳周围宇宙尘埃消失的区域的最初迹象——这是几十年前就预测到的，但从未见过——以及一个全新的现象:从太阳表面吹过的太阳风中奇异的“突变”。科学家表示，这将极大地改变我们关于日冕和太阳风的理论。
科学家们渴望更多地了解太阳风——一种从太阳表面流出的带电粒子流，它从根本上影响着地球和整个太阳系。美国宇航局在2017年以这位著名的天体物理学家的名字命名了这次太阳任务。
现年92岁的帕克饶有兴趣地研究着调查的早期结果。
他说:“现在数据终于出来了，正在进行分析，事情变得非常令人兴奋。”“我们已经看到了一些非常惊人现象的证据——当你旅行到宇宙飞船从未到过的地区时，你应该总是期待着这些。这是这些任务令人兴奋的部分原因，我期待着接下来会发生什么。”
“这是适当的,宇宙飞船命名为纪念我们的同事尤金·帕克,在几乎所有的太阳物理学作出了贡献,应该立即发现如此多样的和有趣的,”安吉拉Olinto说院长分工物理科学和阿尔伯特。迈克尔逊杰出服务教授天文学和天体物理学。“这些发现为我们提供了一个绝佳的机会，来帮助我们解开许多恒星之谜。”
太阳的奥秘
虽然在我们地球上看起来很平静，但太阳绝不是安静的。我们的恒星具有磁性，释放出强大的光脉冲，粒子以接近光速的速度移动，以及数十亿吨的物质。
太阳上发生的一切对于理解它如何塑造我们周围的空间至关重要。逃逸的大部分物质是太阳风的一部分，太阳风是一种不断流出的电离气体，称为等离子体。这些等离子体携带着太阳的磁场，在太阳系中形成一个巨大的气泡，跨度超过100亿英里。
这是一种模拟“逆转”，即太阳风中磁场方向的逆转。
靠近太阳风的源头，帕克太阳能探测器看到的景象与我们在地球上看到的景象大不相同:一个复杂、活跃的系统。有一件事特别引起了科学团队的注意:磁场的方向发生了翻转，磁场从太阳中流出，嵌在太阳风中。这些被称为“反转”的倒转，在帕克太阳探测器上持续几秒到几分钟。在一次转换过程中，磁场会突然回到自身，直到它几乎直接指向太阳。
“波已经在太阳风从太空时代的开始,我们认为更接近太阳海浪会变得更强壮,但我们并不希望看到它们组织到这些相干结构速度峰值,”贾斯汀Kasper教授说,AB的密歇根大学的,99年UChicago明矾的团队帮助构建一个仪器探头上。“我们正在探测来自太阳的残余结构被抛入太空，并剧烈地改变了气流和磁场的组织。这将极大地改变我们关于日冕和太阳风如何被加热的理论。”
将阳光洒向太阳风和灰尘
另一个长期存在的太阳之谜是太阳风是如何从太阳中流出的。
在地球附近，我们看到太阳风直接从太阳吹来，向四面八方直吹。但是太阳在释放太阳风的同时也在旋转，所以在太阳和地球之间的某个点上，太阳风从随太阳旋转转变为直接向外流动。这种转变对太阳如何散发能量有影响;找到这一点可能有助于我们更好地理解其他恒星的生命周期或行星的形成。
帕克太阳探测器第一次在太阳风旋转时观测到了太阳风。帕克太阳能探测器的太阳风仪器检测到，旋转开始于距离太阳2000多万英里的地方，随着探测器的靠近，旋转的速度也加快了。环流的强度比科学家们预测的要大。
Kasper说:“在第一次相遇时看到的巨大的太阳风旋转流是一个真正的惊喜。”“虽然我们希望最终能看到离太阳更近的旋转运动，但我们第一次看到的高速运动比标准模型预测的要大近10倍。”
另一个接近答案的问题是太空尘埃——数十亿年前形成行星、小行星、彗星和其他天体的碰撞产生的宇宙尘埃。长期以来，科学家们一直怀疑，在靠近太阳的地方，这些尘埃会被阳光加热到高温，变成气体，在太阳周围形成无尘区。但从来没有人观察过它。
帕克太阳探测器第一次看到宇宙尘埃开始变薄——距离太阳只有700多万英里。这种尘埃的减少持续稳定地减少到目前探测器测量到的距离太阳400多万英里的极限。
空间天气的见解
最后，帕克太阳探测器的测量结果为我们提供了一个关于两类太空天气事件的新视角:高能粒子风暴和日冕物质抛射。
太阳上发生的事件可以将高能粒子以接近光速的速度射入太阳系。这些粒子携带了大量的能量，因此它们可以破坏航天器的电子设备，甚至危及宇航员，尤其是那些身处地球磁场保护之外的深空的宇航员。帕克太阳探测器的仪器测量了以前从未见过的高能粒子事件，这些粒子非常小，以至于在它们到达地球或任何近地卫星之前，所有的踪迹都消失了。
仪器还提供了前所未有的关于日冕物质抛射的详细信息，日冕物质抛射是太阳向太阳系发射的大量太阳物质云。日冕物质抛射可以在地球和其他星球上引发一系列效应，从产生极光到引发电流，从而破坏电网和管道。随着这些事件远离太阳，帕克太阳探测器已经揭示了我们的恒星可以引发的一系列事件。
随着帕克太阳探测器继续它的旅程，它将以越来越近的距离进行21次更接近太阳的探测，最终在距离太阳表面仅383万英里的3次轨道上达到顶峰。
——改编自萨拉·弗雷泽(Sarah Frazier)发表于美国宇航局(NASA)的一篇文章。