2018年8月11日,帕克太阳探测器将由Delta-4重型火箭发射升空,7年后,它将到达距离太阳仅约590万千米的地方,开展人类历史上第一次太阳活动的源头采样。而帕克探测器的命名,也恰恰来自现代太阳风和磁重联理论的奠基人、美国科学院院士——尤金·纽曼·帕克。
1956年,美国芝加哥大学,空间与天体物理实验室。辛普森教授觉得来自德国的德维希·比尔曼博士的思路似乎跑偏了,他把一个名叫尤金·帕克的年轻人叫来一起讨论这个问题。比尔曼发现,彗星在太空中穿行时,会出现两个指向不同的尾巴。其中一个慧尾,无论彗星是朝向太阳还是远离太阳运动,总指向背离太阳的方向。比尔曼推测,太空中应在存在一些流动的物质,吹拂着彗星,形成了这个特别的慧尾,而这些物质的来源就是太阳。
但辛普森教授无论如何都难以接受这个结论。按照当时日地物理界权威查普曼的理论,太阳大气的形态与地球类似,由日冕高温产生的向外膨胀的力和太阳对日冕物质的引力相平衡,形成了静止的太阳大气。也就是说,日冕是静止的,而不是动态的,更不会向外释放物质。辛普森教授觉得,就算某些时刻太阳的确向外抛出了什么东西,这个过程也只会在某些时刻发生,而不会持续吹拂彗星的尾巴。
几个月后,帕克约见了约翰·辛普森教授。见面后,帕克斩钉截铁的说:“约翰,比尔曼是对的,查普曼搞错了!太阳的大气不是静止的,而是动态的。在日冕几百万的的高温驱动下,整个日冕将会沸腾,有些东西将会喷涌而出。虽然它有时多,有时少,但从来不会消失。我,尤金·帕克,决定把它叫做太阳风!”为了让自己的理论被学界了解,帕克经历了相当艰辛的论文发表过程。
一个初出茅庐的年轻人加一个挑战权威的开创性理论,等于一篇在一年内被多家学术期刊拒稿的论文。最后,走投无路的尤金·帕克遇到了命中的贵人,天文学家钱德拉塞卡。钱德拉塞卡此时正在距离芝加哥大学一百英里的叶凯士天文台工作,每周要来芝加哥大学讲课两次。钱德拉塞卡还是《天体物理学杂志》的主编,掌握着论文的生杀大权。在看到帕克塞过来的论文后,钱编辑怜悯的说:“尤金啊,我也觉得你小子在胡扯。
但是我还是想给你一个发表的机会。”事情已经过去六十年了,但帕克教授对当年的遭遇仍然难以释怀。证据不久之后就来了!随着美苏两国太空竞赛如火如荼的进行,能够到达太空中新的区域的卫星被不断的设计和制造出来。1959年,在苏联用于探月的月球3号卫星数据中,苏联科学家们发现了持续的远离太阳的带电粒子流,但还无法侧准粒子流的速度。
1961年,美国的探测者10号卫星断案的飞出了地球磁场能够控制的区域,发现了速度在300公里/秒的带电粒子流,给太阳风的发现写好了“引子”。
1962年,水手2号持续104天的观测数据为太阳风的存在带来了“实锤”。水手2号探测到了远离太阳的高速带电粒子流,其速度在400到700公里/秒间变化,但从来没有中断过。太空不空,太空中有太阳风!
今年,帕克教授已是91岁高龄。1958年那篇多次被拒稿、发表后又遇冷的论文,已经被引用了1916次。而对太阳风进行研究的人,已经从孤身一人的帕克,变成了全世界空间物理和空间天气领域里众多的科技工作者。
帕克发现太阳风后,留给后来人两道未解的谜题:日冕的数百万度高温是如何形成的?太阳风具体是通过怎样的物理过程才加速到超音速状态的?在60年的过程中,研究者们提出了不少理论来解释这一点,爆发了激烈的争论。和六十年前卫星的观测数据迅速终结了太阳风是否存在的争论一样,即将发射的帕克太阳风探测器将深入日冕一探究竟,终结旷日持久的争论。