NASA探空火箭再发射以追踪太阳热大气层的神秘来源

　　据外媒报道，在瞥见了太阳外层大气中微弱但广泛存在的过热物质后，NASA 的一枚探空火箭返回以寻找更多。这一次，它携带了一种经过优化的新仪器进而可以在太阳更广阔的区域内观察它。这项任务被称为极端紫外线常规入射光谱仪（Extreme Ultraviolet Normal Incidence Spectrograph，简称 EUNIS）于 2021 年 5 月 18 日上午 11 时 30 分在新墨西哥州的白沙导弹靶场成功发射。

　　NASA 的 Black Brant IX 探空火箭携带有效载荷到达了 208.4 英里（335.4 公里）的最高点，然后通过降落伞降落。有效载荷已经定位并取回。初步迹象表明，设备系统按照计划运行并收到了数据。

　　EUNIS 是安装在探空火箭上的一套仪器，探空火箭则是一种太空运载工具，它在返回地球之前会在地球大气层上空进行短暂飞行。进入太空是很重要的，因为 EUNIS 在不穿透地球大气层的极紫外光范围内观测太阳。

　　这是 EUNIS 仪器执行的第四次飞行，在这次飞行中，研究小组增加了一个新通道–用于测量波长在 9 到 11 纳米之间的波。据悉，科研人员在 2013 年 EUNIS 的一次飞行中意外发现了新的波长范围，从而引发关注。

　　NASA 戈达德太空飞行中心的空间物理学家、EUNIS 的首席研究员 Adrian Daw 表示：“请原谅这个双关语，但这是一个非常‘热’的波长区域，它值得被研究。”

　　据了解，在 2013 年的飞行中，研究小组正在扫描一个活跃区域–太阳上的一个磁性复杂区域，通常是太阳耀斑和太阳黑子的位置–当他们观察到一条铁的谱线时它失去了 26 个电子中的 18 个。要失去这么多代表其必须被加热到难以置信的高温，这比团队预期的要高得多。

　　“它是在约 1400 万到 1600 万华氏度之间形成的，”位于华盛顿特区的天主教大学空间科学家、EUNIS 团队成员 Jeff Brosius 指出，“虽然这些离子通常跟耀斑有关，但与我们所观察到的静止活跃区域不同。”

　　这些观测结果为长期存在的关于太阳外层大气如何变得如此炎热的争论提供了素材。虽然太阳表面的温度在华氏 10000 度左右，但它的最外层也就是日冕不知怎么的温度却高出了 300 倍–尽管它离核心更远。

　　一种日冕加热理论也预测了他们看到的超热铁。“纳米耀斑”理论称，日冕是由一系列微小的磁爆炸加热的，这些磁爆炸会协同加热日冕。虽然这些纳米耀斑通常因太小而无法被探测到，但应该会留下像他们看到的那样的极热爆发。

　　Brosius 表示：“就我个人而言，活跃区域中高度电离的铁的广泛发射将纳米耀斑的解释推到了榜首。”

　　在这次最新的飞行中，研究人员对 EUNIS 的仪器套件进行了修改从而使其从同样的电离铁中捕捉到了更明亮的光谱。另外，它将捕获了失去 17 个电子的铁的线，这些线的温度几乎一样高。

　　Brosius 称：“通过观察更强的线，我们希望在比以前更宽的区域内探测到这些离子的微弱发射。”

　　这个新通道是太阳科学的第一个通道，因为它内置在一个叫做成像光谱仪的仪器中。通常情况下，科学家只能通过一次聚焦太阳的一个特定点来获得精确的温度分布图，即光谱。但为了观察超超热铁的扩散，该团队还需要了解这些温度来自哪里。

　　“这是我们第一次将这些波长的光谱和空间信息结合起来。从来没有人那样看太阳，”Daw 说道。

　　知道温度是多少并同时看到图像有助于将 EUNIS 的数据跟其他与它共同观测的任务的数据进行校准，包括 NASA 的界面区域成像光谱仪、NASA 的太阳动力学天文台、JAXA 和 NASA 的 Hinode 卫星任务。

　　像许多探空火箭任务一样，EUNIS 的数据将用于通知和改进其他空间科学任务。NASA 的太阳动力学观测站(SDO)使用卫星拍摄了几个不同波段的太阳图像。由于不同的波长对应不同的温度，波长测量越精确越好。EUNIS 的测量将能非常精确地解析一些特定波长、帮助 SDO 更好地校准其图像并让科学家更好地了解他们在 SDO 图像中所看到的东西。