尤金·帕克与“帕克”号太阳探测器的渊源

作者: 王铮

来源: 国家空间科学中心

发布日期: 2022-04-24 14:26:45

本文讲述了美国著名太阳物理学家尤金·帕克的生平及其对“太阳风”理论的贡献,以及“帕克”号太阳探测器命名的故事。帕克是NASA历史上第一个以在世科学家名字命名的探测器,该探测器在发射三年后成功穿过太阳大气的最外层,成为首个“接触”太阳的航天器。

当地时间3月16日,美国国家航空航天局 (NASA) 在官网宣布,美国著名太阳物理学家尤金·帕克 (Eugene Parker) 逝世,享年94岁。帕克创造了“太阳风”这一术语,NASA的太阳探测器以他的名字命名,这也使“帕克”号成为了NASA历史上第一个以在世科学家命名的探测器。

去年12月,NASA宣布,人类发射的“帕克”号太阳探测器 (Parker Solar Probe, 简称 PSP),在发射三年后,成功穿过太阳大气的最外层 (日冕),成为首个“接触”太阳的航天器。

大家接触过的航天器名称,有些是以神话的命名,比如“阿波罗”计划,“阿尔忒弥斯”计划,中国的“嫦娥”计划;有些是直接表达用途,例如勘探国土资源的“资源卫星”、“海洋卫星”,服务于天气预报的“风云卫星”;有些名字是很长的科学名词缩写,缩写后听上去别有一番意味,例如美国的“ACE”卫星,中国科学院与欧洲空间局合作的“SMILE”卫星。

“帕克”号是非常特别的一枚探测器,它是NASA历史上第一次以一个仍然在世的科学家名字命名的探测器。在20世纪上半叶,科学家们对观测到的太阳进行了许多理论研究,其中权威科学家查普曼 (Chapman) 将太阳大气类比地球大气,认为太阳的大气由于超高的温度物质向外膨胀,膨胀的力和太阳对物质的引力相平衡,形成了静止的太阳大气。

1956年,德国科学家路德维希·比尔曼 (Ludwig Biermann) 在访问美国芝加哥大学空间与天体物理实验室时,阐述了“彗星的尾巴背朝太阳,是因为被太阳的风吹”的观点。

1959年,苏联成功发射前往探月的“月球3号”,探测器发现了持续的带电粒子流;1961年,美国的“探测者10号”卫星在地球磁层之外发现了速度约为300公里/秒的带电粒子流;1962年,“水手2号”在远离地球和太阳的地方持续观测到带电粒子流,速度高达400-700公里/秒,速度不断变化但持续不断。这些“太阳风”的直接观测证明了,查普曼的静止太阳大气假想是错的,帕克的膨胀太阳大气观点很可能是正确的。

帕克走了,但“帕克”号太阳探测器将会继续探测它在太阳周围遇到的高能粒子、等离子体、磁场、波和尘埃,探索和观测太阳外部,继续了解太阳风——这个由帕克亲自命名的事物。

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