"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生

2018-08-18 11:14    来源:www.ufo-2.cn    编辑:覃主编    已有()人围观
导读: 发射现场 北京时间8月12日下午3点31分,帕克太阳探测器随德尔塔4重型火箭顺利发射升空。 已91岁高寿的帕克本人亲临现场,目送“帕克号”奔向太阳,开启逐日之旅。 这是NASA首次破例...
"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生发射现场

  北京时间8月12日下午3点31分,帕克太阳探测器随德尔塔4重型火箭顺利发射升空。

  已91岁高寿的帕克本人亲临现场,目送“帕克号”奔向太阳,开启逐日之旅。

  这是NASA首次破例,以健在人物命名航天器。

  在过去,从来没有开过这样的先例,都是以已故名人命名。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生尤金·帕克老爷爷在现场

  此外,这将是人类文明最接近太阳的一次,堪称史诗级任务。

  “帕克号”也是有史以来飞行速度最快的探测器。

  在未来为期7年的任务里,她将深入高达1400摄氏度的日冕层。

  最近距离太阳的表面只有600万千米,将大幅度地刷新以往所有记录。

  太阳半径约70万千米,这只相当于8.5个太阳半径,几乎可以用“触摸太阳”来形容。

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  之所以用帕克来命名,是为了表彰纪念尤金·帕克对太阳的研究贡献。

  他首次提出了太阳风的概念,从根本上改变了20世纪50年代关于太阳系的错误猜想。

  当然,扭转守旧的观念并不简单。

  帕克当年那篇开创性论文可是经历了不少波折。

  被直接拒稿,差点连发表的机会都没有。

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  1927年,尤金·帕克(Eugene Newman Parker)出生于美国密歇根州。

  他从小就是个“不太热情”的学生。

  但自从高中起,他就爱上了物理这门研究万物运行规律的学科。

  在获得博士学位的几年后,他便在芝加哥大学寻得一份不错的教职。

  那一年,他刚好28岁,满心憧憬。

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  但刚踏进芝加哥大学还未站稳脚,年轻的帕克就遇上了人生第一个难题:

  是遵循自己的内心,还是“精明”地附和上司以图平步青云?

  自19世纪以来,科学家就知道,某些太阳活动会影响到地球。

  1859年9月1日的卡林顿事件,就是有观测以来最强的大规模磁暴事件之一。

  那天两位英国业余天文学家理查德·卡琳顿和理查德·霍奇森,独立观察到了太阳表面散发出的“白色耀斑”。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生理查德·卡琳顿勾勒出来的太阳黑子,白色耀斑出现在A、B位置,5分钟后移动到C、D处消失

  大约过了17.6个小时,地球的磁场就受到了严重影响。

  地磁仪的指针因超强的地磁强度而跳出了刻度范围。

  与此同时,各地的电报塔都闪着火花,电线被熔断,北美与欧洲的电报系统陷入瘫痪。

  这天夜里,北极光一直向南蔓延至赤道附近,古巴和牙买加都能看到。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生当年卡林顿事件的报道

  因为从观察到太阳耀斑到地球磁暴只间隔了17.6个小时,而太阳与地球之间的距离为9300万英里。

  这将意味着,会有什么东西从太阳那边以每小时超过500万英里的速度向地球奔去。

  然而并没有人知道,太阳究竟是以什么方式影响地球的。

  更多的,只是把太阳的异常运动与地球磁暴现象当作是一种巧合或迷信。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生路德维格·比尔曼

  但路德维格·比尔曼(Ludwig Biermann)博士,却不是这样认为的。

  20世纪60年代,他就在观测彗星中注意到了一个有趣的现象——彗尾好像被人动过手脚一样。

  当慧星在太空穿梭时,会出现两条指向不同的尾巴。

  然而无论的运动方向如何,彗尾都不会像人们预期那样指向经过的路线,反而总是指向背离开太阳的方向。

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  所以比尔曼推测,除了光和热之外,太阳一定是还发出了某种“微粒辐射”的物质流,才会把慧尾“吹歪”。

  当时,他还从德国远道而来,找到了约翰·辛普森教授以展示自己的最新研究。

  约翰·辛普森,是芝加哥大学空间与天体物理实验室的创始人,还曾是“曼哈顿计划”的团队领导。

  获得这样的支持者,比尔曼关于彗尾的猜想或许更容易被世人接受。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生约翰·辛普森

  但无论比尔曼怎么解释,辛普森教授始终都无法接受这个古怪的想法。

  按照当时最权威的理论,太阳大气的形态与地球是相似的,处以一种静止的状态。

  而它们两者之间差异,只在规模上。

  太阳大气的范围极其宽广,能将地球等行星统统收入囊中。

  换句话说就是,静止的太阳大气并不可能向外释放物质,更不会将彗尾吹歪。

  当然,比尔曼也确实无法解释,这种物质流究竟是如何产生,又该如何推翻旧的太阳模型。

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  当时,辛普森教授还试图将走歪了的比尔曼匡扶回正道。

  只是他也不想多费口舌了,便把研究资料交给了帕克,想让这位新人为自己代劳。

  但结果,却让这位德高望重的教授无比失望。

  尤金·帕克拿到资料后,便回去日夜钻研。

  他越看就觉得越不对劲,明明比尔曼是对的。

  结果,帕克反而“叛变”成了这个“歪理邪说”的第一支持者。

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  当再次见到辛普森教授时,帕克就直接摊牌了:“比尔曼是对的,你们都搞错了!太阳的大气不是静止的,而是动态的。”

  那年,帕克才30岁出头。

  对面则是自己的顶头上司,也是世界上最权威的专家。

  而他,还是毅然选择了遵循自己的内心。

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  此外,经过几个月的研究,帕克还重新打造了一个新的太阳模型。

  这个新模型,不但能解释比尔曼慧尾曲率的观测结果,还解决静止大气模型中遇到的一些矛盾。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生日全食可观察到的日冕形态

  在帕克的模型里,日冕的超高温会让粒子冲破太阳的引力束缚。

  而随着日心距离的增加,日冕中释放出来的物质也会被加速至超音速态。

  到地球附近时,这个速度就已经达到数百公里每秒了。

  而这种高速粒子流,会与地球磁场发生作用,甚至会引起地球磁暴现象。

  对于这种从太阳向外释放的带电粒子流,帕克也创造性地将其称为“太阳风”

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  看帕克信心满满的样子,辛普森教授肠子都快悔青。

  拗不过倔强的帕克,那他只能选择划清界限了。

  他对帕克下了最后通牒。

  你的论文要发表可以,但是千万不要带实验室的名头,更不要以任何方式提及我的名字。

  我丢不起这个脸,就这样,古德拜!

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  在这之后,帕克就踏上了发论文的艰辛之路。

  那时,他还是个刚踏入学术圈的毛头小子。

  现在又跟上司闹翻,自然不可能获得其他大牛的推荐。

  更重要的是,他提出的这个开创性理论,将挑战整个物理界的权威。

  所以毫无悬念地,没有一家学术期刊愿意接受他的论文。

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  尽管审稿人没办法对这篇论文挑出任何的错误和毛病。

  但他们仅凭“荒谬”二字就将帕克拒之门外,“我不知道论文错在哪儿,但你肯定是错的”。

  帕克可咽不下这口气,“你倒是给我揪出一点错来”,“我用的是牛顿的公式,牛顿是对的,帕克就是对的!”

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  走投无路,他还主动上门找到了《天体物理学报》(Astrophysical Journal)的主编钱德拉塞卡教授。

  在他手里,能否发论文只是点头与摇头的区别。

  事实上,钱德拉塞卡本人也觉得这套理论跑偏了。

  但从帕克身上,他却仿佛看到了自己的过去。

  因为钱德拉塞卡自己的成果也一直被权威抨击、打压和漠视。

  他原本是在英国做研究,24岁就提出了诺奖级的理论“钱德拉塞卡极限”。

  但实在无法忍受英国皇家学会专家们的傲慢与打压,他才会来到美国重新振作。

  即使不认同帕克的内容,但他绝对不允许悲剧再次发生。

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  所以,身为主编他决定给帕克一次机会,捍卫每一个不受待见的理论。

  1958年,帕克的开创性论文才有机会公诸于世。

  虽然帕克的论文在学术界激不起一丝水花,但他总是一副胸有成竹的模样。

  因为他早就料到,不出几年就能获得决定性证据了。

  实践是检验真理的唯一标准。

  很快,那些曾嘲讽或批评帕克的人就被打脸了。

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  得益于美苏冷战时期的太空竞赛,各种新式的卫星被打造出来,能探索到更深更远的太空。

  就在论文正式发表的一年后,苏联的Luna 1就在太空中探测到持续的太阳风粒子。

  虽然没有测到粒子流的速度,但也算是个好开端。

  在这之后,随着探测卫星的不断深入,好消息也不断传来。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生Mariner 2

  1962年,美国的Mariner 2探测到太阳释放的高速带电离子流,速度在400到700公里每秒间变化。

  那时,所有人都不得不相信帕克的神预言:太阳大气是动态的,太阳风真的充满了整个太阳系。

  真理也许迟到,但绝不会缺席。

  40岁,帕克便评上了美国国家科学院院士,各种奖项紧跟其后。

  现在人类的有关太阳的研究成果,都与他的贡献密切相关。

  而当初帮助帕克的贵人钱德拉塞卡,也终凭当初的成果于1983年获得了诺奖的认可,一洗屈辱。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生NASA的STEREO任务捕捉到的太阳风

  当然,帕克的理论只算抛砖引玉,关于太阳还有许多谜题尚未有定论。

  例如,为什么外部的日冕的温度(200万℃)会比内部光球层(5500℃)热那么多?

  一般来说,距离热源越远温度越低才对,这是个未解之谜。

  其次,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?

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  这些都是困扰了科学家数十年的难题,各种理论争论不休。

  此次的帕克号,正是带着各种疑问奔向太阳。

  帕克项目已经酝酿了近60年,随着相关技术的成熟才得以成型。

  其中最重要的一项,自然是隔热技术。

"触摸太阳"疯狂计划背后,是60年前无人理解绝境求生安装帕克号的隔热罩

  帕克号隔热罩呈三明治结构,两层碳-碳复合材料夹着一层11.4厘米厚的碳泡沫。

  而最外层则是白色的陶瓷涂层,可以反射绝大多数来自太阳的热。

  可不能小瞧这薄薄一层隔热罩。

  虽然面对的是1370℃的高温,但躲在隔热罩后面的探测器温度只有29℃。

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  这项探测计划预计结束时间为2025年6月。

  在7年任务中,探测器的目标设定在穿越日冕24次。

  真金不怕洪炉火,帕克号将孤独地飞行,开启探索炙热的太阳旅途。

  它会像当年帕克本人一样,在高压一心追寻真理。

  现在,帕克已经见证了以自己名字命名的太阳探测器发射。

  祝愿帕克爷爷健康长寿,在未来与全人类共同见证太阳的谜底!


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