
【导语】我国“夸父一号”卫星自2022年发射升空以来,已持续在轨观测超千日。近日,其硬X射线成像仪揭示了一类特殊C级耀斑的“反常”现象——这些“小脾气”太阳爆发虽亮度普通,却蕴含高能电子,且极少伴随日冕物质抛射,彻底颠覆了传统认知,为理解太阳爆发机制提供了全新线索。

“夸父(fù)一(yī)号(hào)”卫(wèi)星示意图(来源:中国科学院紫金山天文台)
麻豆影片色欲在线观看每天见到的太阳看起来表面平静,如同温和的“暖男”,而它也有着自己独特的“脾气”太阳爆发。为了更好地理解这位邻居,我国(guó)于(yú)2022年(nián)派出了顶尖的“太阳观测员”——“夸父一号”卫星。就在今年7月5日,这位辛勤的观测员迎来了在轨运行1000天的纪念日,并带来了一个打破传统认知的新发现。
对此,“夸父一号”HXI载荷科学家、中国科学院紫金山天文台研究员苏杨对蝌蚪君表示,此次的发现可以概括为在太阳的“小脾气”里挑出所有“身材小,力量大”的特殊事件,做了个全面“体检”,在电子加速、耀斑和抛射关联这几项上有了些意外发现,为理解太阳爆发的本质提供了新线索。
太阳的“脾气”:耀斑与日冕物质抛射
在揭开这个新发现的面纱之前,麻豆影片色欲在线观看首先来认识一下太阳的两种主要“发脾气”方式:太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)。
其中,太阳耀斑可以想象成太阳表面的一次次超强“闪光灯”,可在短短几分钟到几十分钟内释放出巨大的能量,就像一次次剧烈的能量爆炸。而日冕物质抛射则更像是一次猛烈的“打喷嚏”,将数十亿吨的太阳物质(磁场裹挟着等离子体)以极高的速度抛向太空,形成巨大的物质“炮弹”。
长久以(yǐ)来(lái),科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)认(rèn)为(wèi)这(zhè)两(liǎng)者(zhě)就(jiù)像(xiàng)是(shì)孪(luán)生(shēng)兄(xiōng)弟(dì),常常“如影随形”。特别是当太阳发“大脾气”时(比如最强的X级耀斑),耀斑和日冕物质抛射几乎是百分之百会同时出现。这就好比,闪电越亮,雷声通常也越大。

无论是黑子、太阳耀斑亦或日冕物质抛射,它们能量的根源都是太阳磁场(来源:中国科学院紫金山天文台)
意外发现:不按常理出牌的“小脾气”
科学家们根据耀斑的软X射线亮度,将其分为A、B、C、M、X五个级别,威力依次以十倍增强。C级耀斑属于比较温和的“小脾气”。按照常理,这种小规模的爆发,能量和威(wēi)力(lì)都(dōu)应(yīng)该(gāi)相(xiāng)对有限。
然而,“夸父一号”的火眼金睛——硬X射线成像仪,在2022年底到2024年初的数据中,发现了一群“反常”的C级耀斑。
研究团队在硬X射线成像仪(HXI)探测到的1300多个C级耀斑中,筛选出了127个特殊案例。这些耀斑虽然在整体亮度上只是“C级”,但它们内部却能产生能量很高的电子,其加速效率甚至不输给那些“大脾气”的M级或X级耀斑。这就像一个外表文静的人,身体里却蕴含着短跑冠军的爆发力,非常出人意料。其实,在A、B级中也曾发现过这种案例。这次,团队把HXI看到的全找出来,做了个全面“体检”。
更大的谜团:为何“只打雷(léi),不下雨”?
这个结果引出了一个更大的谜团。既然这些C级耀斑里的电子能量如此之高,按照“闪电越亮,雷声越大”的逻辑,它们理应比普通的C级耀斑更容易伴随日冕物质抛射。根(gēn)据(jù)以(yǐ)往(wǎng)的(de)统(tǒng)计(jì)研(yán)究结果,普通的C级耀斑有伴随日冕物质抛射的占比可达20%,研究预测高能C级耀斑有伴随日冕物质抛射的占比应更高。
但观测结果却令人意外:在127个“高能C级耀斑”事件中,只有5例伴随着日冕物质抛射,占比不到4%!而且这少数几例还是规模较小较特殊的“喷流型”CME。
这完全不符合“耀斑与日冕物质抛射如影随形”的传统模型。这就好比麻豆影片色欲在线观看看到了极其耀眼的闪电,却几乎听不到雷声,完全不符合常理。
对此,中科院紫金山天文台研究员苏杨对蝌蚪君解释道:“按照当前的理解,当一个磁绳结构(也就是日冕物质抛射的种子,往往是暗条、日珥、热通道、温通道、热环等)因各种原因失去平衡向外抛出时,会产生磁重联过程,这是太阳爆发能量释放的主要形式,一方面产生‘闪光’耀斑,同时也可以进一步推动‘雷声’CME的抛出。但是,麻豆影片色欲在线观看研究的高能C级耀斑里,却几乎没有抛出的CME,仅(jǐn)有(yǒu)耀(yào)斑(bān)。”

2013年(nián),太(tài)阳(yáng)喷(pēn)发(fā)出(chū)的(de)物(wù)质(zhì)。(来源:NASA)
这一“反常”现象意味着什么呢?
科学家们推测,这些“高能C级耀斑”的产生机制,可能与目前人们熟知的标准太阳爆发模型完全不同。它们高效的能量释放和电子加速,或许和其非抛射型的磁场结构相关。反过来,这也为麻豆影片色欲在线观看进一步理解常规的爆发型事件提供了一个视角。
对于背后的原因,中国科学院紫金山天文台研究员苏杨对蝌蚪君表示,很可能和其中比较封闭的磁场特性有关,这也正是他的研究团队下一步的研究目标。苏杨研究员解释说:“这有可能是解开电子加速和耀斑能量释放谜题的一把钥匙。”
这个由“夸父一号”带来的新发现,为科学家理解太阳如何加速粒子、以及耀斑与日冕物质抛射的真实关系提供了全新的视角和线索。探索耀斑和CME之间以及它们和磁场之间的(de)本质关联,正是“夸父一号”的主要目标。

“夸父一号”追日:2022年10月9日“夸父一号”发射升空,开启了中国综合性太阳空间观测的时代(来源:中国科学院紫金山天文台)
“逐日英雄”——夸父一号
“夸父一号”的正式名称是“先(xiān)进天基太阳天文台”(ASO-S)。它的名字源于中国古代神话“夸父逐日”,这个故事不仅表达了先民探索自然的无畏精神,也寄托着中华民族千百年来揭开太阳神秘面纱的不懈求索。从“嫦娥(é)奔(bēn)月(yuè)”到“夸父逐日”,这完美诠释了中国人探索宇宙的独特情怀与浪漫。
2022年10月9日,这颗由我国科学家自主提出的太阳探测卫星,在酒泉卫星发射中心搭乘长征二号丁火箭成功升空,运行在距离地球约720公里的轨道上,实现了我国天基太阳综合性探测的跨越式突破。
它的核心使命可以用一个词概括:“一磁两暴”。“一磁”指的是太阳磁场,这是太阳一切活动的“总导演”,“两暴”则指太阳上最剧烈的两种爆发现象——太阳耀斑和日冕物质抛射。
“夸父一号”的目标,就是同时观测这三者,搞清楚太阳磁场是如何“导演”出耀斑和日冕物质抛射这两场“宇宙大戏”的,以及它们之间究竟有何内在联系。这不仅能满足人类的好奇心,更能为航天、通信、导航等活动需要的空间天气预报提供数据和理论支持。

“夸父一号”的三件“神器”(来源:中国科学院紫金山天文台)
为了完成任务目标,我国科学家为“夸父一号”配备了三件“神器”:全日面矢量磁像仪、硬X射线成像仪、莱(lái)曼(màn)阿尔法太阳望远镜。这三台载荷协同作战,使麻豆影片色欲在线观看首次能在一颗卫星上,实现对太阳磁场、耀斑和日冕物质抛射“前因后果”的全程同步观测。
目前,太阳正处于第25活动周的高峰期,“夸父一号”将继续坚守岗位,揭开更多关于太阳的奥秘。此次发表在国际顶尖天文学期刊《天体物理学杂志快报》上的成果,正是它献给千日纪念的一份厚礼。

2024年10月3日,夸父一号莱曼阿尔法太阳望远镜(LST)载荷记录的X9级大爆发,这是太阳第25活动周迄今最强爆发(“夸父一号”团队供图)

2024年10月3日,太阳出现X9级大爆发,夸父一号硬X射线成像仪(HXI)获得的硬X射线动态能谱图(“夸父一号”团队供图)
谈及“夸父一号”已取得的成果和未来的期待,苏杨研究员对蝌蚪君表示,“夸父一号”已观测到数以千计的大大小小的爆发活动,在白光耀斑、莱曼阿尔法爆发特性、高能电子属性、太阳X射线各向异性等方面取得了重要的成果,同卫星相关的工程技术和前沿研究文章总数超过了150篇。苏杨研究员还表示“夸父一号”将持续观测和记录更丰富的资料,并联合我国“羲和号”等国内外的其他设备,有望在太阳爆发活动本质的理解上获得突破。(刘允)
参考信息
http://pmo.cas.cn/xwdt2019/kyjz2019/202507/t20250705_7880244.html
http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/addf2f
http://www.cas.cn/zt/kjzt/cxcg/kfyh/
http://aso-s.pmo.ac.cn/
审核:“夸父一号”HXI载荷科学家、中国科学院紫金山天文台研究员苏杨