由 17 艘航天器组成的庞大舰队如何发现有关太阳爆发的令人惊讶的事情

日冕物质抛射（CME）行为异常，炸出了一团瞄准地球的隐藏带电粒子云，已被分布在整个太阳系的创纪录的 17 艘航天器追踪到，这表明日冕物质抛射出人意料地不平衡。

持续医学教育 是“打嗝” 太阳 – 巨大的磁化等离子体云从太阳的炽热中喷出 外层大气，电晕，由产生的能量 耀斑。磁化的 CME 云随后扩展到 太阳系，云中含有的带电粒子对宇航员、航天器甚至喷气式客机上的乘客来说都是严重的辐射危害，但它们也有美丽的一面，因为它们可以触发美丽的灯光 极光 当他们拦截时 地球。

日冕物质抛射定期发生，但事实证明，2024 年 12 月 15 日 00:48 UT（东部时间晚上 7:48）从太阳爆发的日冕物质抛射相当特殊。

约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的阿德里安·卢斯佩-库蒂（Adrienn Luspay-Kuti）告诉 Space.com，“我们使用 17 个航天器的观测结果来跟踪和描述这次日冕物质抛射。”他领导了这项将所有观测结果汇总在一起的研究。 “用于跟踪和表征单个日冕物质抛射的航天器数量创下了纪录，并为我们提供了关于日冕物质抛射如何演变的极其详细的视图。”

之前的记录是有 10 艘航天器，但它们大多处于从太阳到地球及更远距离的粗略线上，这意味着它们的测量在某种程度上是一维的。这一次，在 2024 年 12 月的日冕物质抛射中，航天器分布得很远很远，不仅与太阳的距离不同，而且还远远超出了地球-太阳线。

他们发现日冕物质抛射有两个不对称的波瓣，一个比另一个移动得更快。其中一个裂片朝地球方向移动 火星如果不是宇宙飞船的广泛传播，它可能会被看不见的，被更大但更慢的波瓣所遮蔽，使太阳处于切线位置。

“我们的观察显示，一个快速的波瓣在地球-火星区域传播，而一个慢得多的波瓣向西传播 立体声-A”，Luspay-Kuti 说道。STEREO-A 是 NASA 的两艘航天器太空天气监测系统（称为日地关系观测站）的一半。

NASA-ESA 联合太阳和日光层观测器 (SOHO) 观测到日冕物质抛射的爆发，该观测器持续监测太阳超过 30年。然而它只看到了与地球成一定角度喷发的较慢的叶瓣；前往地球的较快的波瓣被错过了，被较慢、较大的波瓣遮挡。

接下来在距太阳 0.35 的距离处检测到 CME 天文单位 （AU；1 AU 是地球到太阳的距离）12 月 16 日穿过太空附近 汞 和欧洲航天局的 贝皮科伦坡 任务（最终于 2026 年 11 月进入围绕最内行星的轨道）。

下一次探测是在 12 月 17 日，该“隐藏”组件抵达地球，并被众多航天器发现。日冕物质抛射的强度不足以产生明显的极光。有趣的是欧洲的 太阳轨道飞行器 该任务在绕太阳运行的细长轨道上运行，当时距太阳 0.94 个天文单位，距地日线仅 10 度，没有探测到日冕物质抛射。这种未探测到实际上至关重要，因为它有助于限制日冕物质抛射的形状。

然后在 12 月 18 日，移动较慢的波瓣到达 NASA 的 STEREO-A 航天器，该航天器绕太阳运行的距离与地球相同（1 个天文单位），但在其轨道上大大领先于地球。与地球相交的波瓣平均速度为每秒 522 英里（840 公里），但另一个波瓣却拖拖拉拉，以平均每秒 332 英里（534 公里）的速度远离太阳并经过 BepiColombo 和 STEREO-A。事实上，当它到达 STEREO-A 时，速度已减慢至每秒约 248.5 英里（400 公里）。由于与常规叶片的摩擦，两个叶片都减速了 太阳风 日冕物质抛射正在超越，而日冕物质抛射测量的速度范围告诉研究人员，太阳喷发并不是以单一统一的战线行进。

超越地球 NASA 欧罗巴快艇 Luspay-Kuti 是该航天器等离子磁测深仪 (PIMS) 实验的首席研究员，在该任务中，当航天器巡航到火星寻求重力辅助以帮助其前往火星的旅程时，在 1.19 天文单位处检测到了移动速度更快的波瓣。 木星。在这颗红色星球上， 现已不复存在 迈文 任务还在12月19日至20日探测到了日冕物质抛射。

不仅有如此多的航天器跟踪日冕物质抛射的进展，而且有足够多的航天器离开地日线来测量日冕物质抛射的形状，至少在二维上，这是理解和预测日冕物质抛射传播的重要一步。

卢斯佩-库蒂说：“这对于未来的人类探索很重要，因为错过日冕物质抛射可能意味着失去宝贵的预警时间。” “快速日冕物质抛射可以驱动加速高能粒子的冲击，这可能对地球保护磁场之外的宇航员造成辐射危害。这就是为什么随着人类探索远离地球，从多个角度进行观测，包括远离日地线的航天器和在巡航阶段运行的行星任务，对于太空天气预报将变得越来越重要。”

这个特殊的日冕物质抛射的不对称双叶结构确实令人惊讶。尽管 Luspay-Kuti 告诉 Space.com，研究人员正在调查，但这种不对称的原因目前仍不清楚。主要问题是，不对称日冕物质抛射的频率有多高？

卢斯佩-库蒂说：“根据之前的观察，这一事件是观测到的日冕物质抛射变化的最极端情况。” “高度不对称的日冕物质抛射实际上相当常见，但我们因为没有足够的观测覆盖范围而未能识别它们，还是它们真的很罕见？”

探测到日冕物质抛射或对日冕物质抛射的部分或全部各个阶段进行成像的航天器包括：SOHO（初始成像）、BepiColombo、NASA 太阳动力学观测站、 STEREO-A、磁层多尺度（MMS）任务的四艘航天器、ARTEMIS（月球与太阳相互作用的加速、重联、湍流和电动力学）任务的两艘航天器、NASA的Wind、ACE（高级合成探测器）、GOES（地球静止运行环境卫星）和DSCOVR（深空气候观测站）任务、欧罗巴快艇、MAVEN和太阳轨道飞行器进行了测量，但没有探测到日冕物质抛射。

未来，欧洲航天局的 Vigil 任务将加入这些任务，该任务将在 2031 年发射太阳-地球 L5 时监视太空天气 拉格朗日点，在其轨道上落后地球 60 度，因此提供额外的离轴监测。

研究结果发表在 8 月 19 日的期刊上 科学进步。