《太阳风能量之谜的新突破》

　在浩瀚的宇宙中，太阳作为我们太阳系的核心，一直散发着神秘而强大的力量。近日，科学家们利用 NASA 和 ESA 的航天器取得了一项重大突破，揭示了太阳附近的磁之字形如何为太阳风提供能量，这一发现不仅对理解太阳风动力学有着关键意义，还可能影响地球以及系外行星的宜居性。

　　自上世纪 60 年代以来，太阳的超音速 “太阳风” 一直是天文学家们研究的焦点之一。太阳风，即流入太阳系的高能粒子流，在离开太阳后如何持续获得能量一直是个未解之谜。如今，借助 NASA 的帕克太阳探测器和 ESA(欧洲航天局)/NASA 的联合任务太阳轨道飞行器，科学家们似乎找到了答案。

　　研究人员在《科学》杂志上发表的论文中，提出了有力证据表明最快的太阳风是由磁 “之字形” 提供动力的，也就是太阳磁场中的大扭结。这一发现意义重大，正如史密森尼天体物理天文台的博士后研究员 Yeimy Rivera 所说：“我们的研究解决了一个关于太阳风如何通电的巨大悬而未决的问题，并帮助我们了解太阳如何影响其环境，并最终影响地球。” 如果这一过程发生在我们的太阳上，那么很可能也会为银河系及更远处其他恒星的风提供动力，甚至对系外行星的宜居性产生影响。

　　此前，NASA 的帕克太阳探测器就发现了这些折返在整个太阳风中很常见，并且在靠近太阳的地方，之字形会变得更加明显和强大。然而，一直缺乏实验证据证明这种现象实际上为太阳风提供了足够的能量。为了回答这个关键问题，科学家团队不得不借助两种不同的航天器。帕克太阳探测器是为了飞越太阳大气层而建造，而太阳轨道飞行器则可以在离太阳相对较近的轨道上，在更远的距离测量太阳风。2022 年 2 月的一次巧合对准，让帕克太阳探测器和太阳轨道飞行器能够在两天内测量到相同的太阳风流，这成为了此次重大发现的关键契机。

　　科学家们早就知道能量至少部分是通过所谓的 “阿尔夫文波” 在整个太阳日冕和太阳风中移动的。这些波通过等离子体传输能量，而等离子体是构成太阳风的过热物质状态。直到这两项任务同时更接近太阳，才能够直接确定这些波在日冕附近的磁和速度波动中储存了多少能量，以及距离太阳较远的波携带的能量减少了多少。新的研究表明，之字形形式的阿尔夫文波提供了足够的能量来解释太阳风在远离太阳时流得更快的过程中记录的加热和加速。

　　这一发现的意义不仅仅局限于太阳风本身。除了帮助科学家更好地预测太阳活动和太空天气外，这些信息还有助于我们了解其他地方的宇宙之谜，以及类太阳恒星和恒星风如何在宇宙中运作。美国宇航局帕克太阳探测器任务科学负责人 Adam Szabo 表示：“这一发现是回答 50 年前的问题的关键拼图之一，使我们更接近帕克太阳探测器任务的主要科学目标之一。”

　　总之，太阳风能量之谜的新突破为我们打开了一扇了解太阳和宇宙的新窗户。在未来的研究中，科学家们将继续深入探索太阳风的奥秘，为我们揭示更多关于宇宙的未知之谜，同时也为保护地球和探索系外行星的宜居性提供重要的科学依据。