帕克走了,但帕克号依然向着太阳前进

  从人类生存及技术应用的角度来说,对太阳风性质的探究和对日冕物质抛射的预测,是人类进行空间活动的必然需求,也是人类理解生命起源,寻找地外生命的重要基础。

  美国著名太阳物理学家尤金·帕克于近日逝世,享年94岁。

  帕克是最早提出并通过数学计算证明“太阳风”存在的天文学家,对太阳物理学研究起到了奠基性作用。

  2018年8月,以帕克命名的太阳探测器发射升空,当时91岁的帕克亲临发射现场观看了此次发射,而这也使得帕克号太阳探测器成为美国国家航空航天局(NASA)历史上第一个以在世科学家命名的探测器。

  如今,帕克走了,但帕克号依然向着太阳前进。

  太阳风理论颠覆人们对太阳大气认知

  能够“冠名”太阳探测器,帕克对太阳领域的研究,究竟有着怎样的贡献?上世纪中叶,权威学者查普曼提出的静态太阳大气理论成为当时的主流观点。该理论认为,太阳大气一方面受到太阳超高温度下形成的向外膨胀力的作用,另一方面又受到太阳自身引力的作用,两种力实现平衡,形成了太阳大气的静止状态。

  但也有科学家提出了不同看法,1956年德国科学家路德维希·比尔曼通过观察彗星“尾巴”的朝向指出,彗星的一条“尾巴”之所以总是背向太阳,是由于彗星的挥发物受到了太阳上吹来的风的影响,被吹向了与太阳相反的方向,从而形成了彗尾。

  这一学说在当时并未受到广泛认可,美国芝加哥大学教授约翰·辛普森便认为该学说与权威理论相悖,于是他将验证这一假说的任务交给了他的学生——尤金·帕克。

  当时还是研究生的帕克便以查普曼的静态太阳大气理论为基础,进行数学推导。但最终得出的结果却令他大为震惊。计算结果显示,如果以静态太阳大气为条件,则在距离太阳无穷远的地方,依然存在着巨大的太阳大气压强。这个明显矛盾的结果让帕克意识到,查普曼的理论并不正确。再加之此前比尔曼提出的假说,帕克认为,太阳大气不是静止的,而是一直处于活跃状态,并持续向外抛出粒子。通过计算,帕克指出太阳大气粒子在脱离太阳引力后会不断加速,其在地球附近的速度可达到每秒数百公里,帕克将其命名为太阳风。

  中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地主任邓元勇介绍,帕克的太阳风理论刚发表时便颠覆了人们对静态太阳大气的认知,遭到了当时科学界的普遍质疑。但是在1962年,“水手2号”探测器在前往金星的过程中,对太阳进行了连续100多天的观测,持续观测到了速度高达400—700公里/秒的带电粒子流,全面证实了太阳风的存在。人们终于认可了帕克此前提出的太阳风理论,而帕克也当之无愧成为了太阳风研究的奠基人。

  不仅如此,邓元勇表示,帕克还在太阳磁重联、太阳发电机理论等方面,做出了开创性的工作。尤其是他与天文学家斯威特共同提出了斯威特—帕克磁重联模型,首次给出了磁重联定量的数学描述,为此后建立更为严格的磁重联理论奠定了基础。而在太阳发电机理论方面,帕克提出的科里奥利力与对流区湍流耦合理论,打破了此前托马斯·考林提出的发电机过程不能最终产生轴对称的磁场,即发电机产生的磁场必须是三维的反发电机理论模型,推动了太阳发电机理论发展;并且他还将太阳发电机理论延伸、拓展到了星系磁场,推动了星系发电机理论的发展。

  研究太阳是开展空间活动的必然需求

  帕克是太阳风之父,而帕克号也承担着研究太阳风,尤其是太阳风暴的任务。如果说正常状态下的太阳风还称得上是“微风和煦”,那么能量大得多的太阳风暴则可以算是“狂风暴雨”了。在今年2月初,由太阳风暴引发的地磁暴,便有可能是SpaceX公司的40颗“星链”卫星未能升至预定轨道而宣告报废原因之一。

  太阳的“脾气”阴晴不定、难以捉摸,但也并非完全不可预测。邓元勇表示,太阳高能粒子到达地球至少需要数小时,等离子云到达地球则至少需要两三天,所以目前人类已经可以对太阳风暴进行一定的预报。但他也指出,仅靠目前的地面装置还无法对太阳风进行更为深入的研究,“实际观测的太阳风速度要远大于理论值,它是如何被加速的?太阳风中粒子温度存在各向异性,又是如何形成的?这些重要的问题我们目前都还没有定论。”

  而相较于地面设施,帕克号太阳探测器最独特的优势,便是它能够前所未有地接近太阳。“它距离太阳最近时仅约9个太阳半径,相较于地面观测缩短了96%的距离。”中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地副研究员宋永亮表示,凭借这一无与伦比的优势,帕克号可以探测到初始太阳风的性质,研究太阳局地日冕磁场和粒子运动的耦合,这是地面及地球轨道探测器所不可比拟的。

  宋永亮认为,从人类生存及技术应用的角度来说,对太阳风性质的探究和对日冕物质抛射的预测,是人类进行空间活动的必然需求,也是人类理解生命起源,寻找地外生命的重要基础。而帕克号太阳探测器也将在太阳磁场、等离子体、高能粒子、太阳风性质等方面展开深入研究,帮助科学家加深对太阳活动的认知。

  太阳探测进入“触摸式”时代

  2021年12月,NASA发布消息称,帕克号太阳探测器已于2021年4月成功穿过太阳外层大气,并对其进行了粒子和磁场采样,这也是人类探测器首次成功进入太阳大气。

  科学家普遍认为,在太阳大气最外层存在着一个阿尔芬临界面,它标示着太阳大气的终结和太阳风的开始。根据此前的研究估计,该临界面距离太阳表面在10到20个太阳半径之间。穿过这个临界面,便意味着真正进入了太阳大气。

  在此次穿越中,帕克号太阳探测器采取了循序渐进的策略,其首先围绕着太阳“转圈圈”,逐步接近太阳大气外层;随后,找准时机以每小时69.2万公里的超高速度飞行至距离太阳表面18.8个太阳半径处;在这里,帕克号检测到了特定的磁场和粒子条件,这意味着帕克号正式进入了太阳大气;随后帕克号又似穿针引线般,反复进出太阳大气,在这一过程中,帕克号发现阿尔芬临界面不是光滑的球形,它的表面有着起伏的峰谷,而将这些峰谷与太阳表面活动联系起来进行研究,可以帮助科学家了解太阳活动是如何影响太阳大气和太阳风的。

  在此次帕克号进入太阳大气之前,距离太阳最近的人造探测器是“太阳神2号”,其在1976年时曾抵达过距离太阳4273万公里处。而帕克号之所以能够和太阳来个前所未有的“亲密接触”,主要得益于其“夹心饼干”结构的隔热罩。该隔热罩被安装在探测器面向太阳的一侧,由厚度约为12厘米的碳复合材料制成,具体结构为两块碳纤维面板之间夹着一层厚约11.4厘米的碳复合泡沫材料。凭借着这块“夹心饼干”的保护,隔热罩面向太阳的一侧温度高达约1371摄氏度,而隔热罩的另一侧则仅为29摄氏度。

  按照计划,帕克号接下来将在2024年12月,逼近至距离太阳表面约616万公里处,有望再次打破它自己保持的人造探测器靠近太阳的极限距离。

  用邓元勇的话说,帕克号太阳探测器正将人类对太阳的研究真正推入到“触摸式”时代。

  来源:科技日报

【又来发疯咯】
狠狠想一些追星的原因,可能是自己负能量情绪太多吧,真的很需要一些能量激励自己,刚刚看完漂亮和梦想发射计划的歌词真的狠狠破防,这才是追星最本质的原因…给自己带来温暖,看着别人一步步实现自己梦想,也很幸福。现在的饭圈太病态了不是吗?本是给自己带来能量的,为了一些所谓的小事扯头花各种污言秽语,各种要求规则,甚至更过分。一些事情忘了本就失去了意义了呢,最初也不只是为了自己开心

【#环时深度# :“蜜月”70年,#印俄情谊有多深# 】在眼下的俄乌危机中,印度的“中立”和模糊策略颇引人关注。联合国安理会日前就俄乌危机问题举行投票时,印度投了弃权票。外界普遍分析认为,印度政府之所以没有在美西方与俄罗斯之间明确“选边站队”,离不开印俄两国特殊的历史经纬和现实关系。在一些重大问题上,印度对俄罗斯的依赖更为严重。正如印度外长苏杰生所说,“没有俄罗斯的备件,我们的飞机飞不起来,我们的轮船无法航行”。

“蜜月期”始于上世纪50年代

印俄间联系最早可追溯到15世纪的地理大发现时代,当时有少量俄罗斯商人和探险家辗转到达印度,成为两国互动的开端。俄罗斯行商阿法纳西·尼吉丁,在游历波斯、印度、奥斯曼帝国之后,将这段经历写成《超越三海之旅》。但受制于“山高水长”,两国实际上在此后很长一段时间都没有发生直接关联。直到19世纪中叶,英国与沙俄为争夺中亚控制权而进入跌宕的“大博弈”时代,英属印度与沙俄的“外交关系”才在一片浓厚的猜忌氛围和战争论调下缓缓拉开帷幕。从1893年开始,英国陆续与阿富汗、沙俄签署边界协议,沙俄获准在印开设办事机构,双方才算得上真正建立了关系。及至“大博弈”时代于1907年结束、1922年苏联在“十月革命”中诞生、1947年印度独立,双方的关系也始终没有表现出太多热络。

在苏联成立早期至1954年,由于时任印度总理尼赫鲁所坚持的“不结盟政策”,印俄关系其实是在一种矛盾中曲折前行的。直到1954年2月,美国政府决定向巴基斯坦提供武器和经济援助,才开始让尼赫鲁反思此前一定程度上偏西方(主要是与英国的殖民情结)的外交政策是否对路。这也间接促成尼赫鲁1955年6月对苏联的访问,苏联领导人赫鲁晓夫很快于当年秋天回访印度。双方领导人互访标志着印俄关系正式步入“蜜月期”。也正是在那次访问中,赫鲁晓夫作出了一个颇富争议的表态,即苏联支持印度对克什米尔地区和彼时为葡萄牙所控制的果阿邦的主权立场。虽然苏联在中印1962年边境冲突中保持“中立”,但当年却向印度转让了在当时看来非常先进的米格-21喷气式飞机的核心技术,成为两国防务领域合作的开端。

在1971年第三次印巴战争期间,苏印签署友好合作条约。该条约第九条规定,“任何一方与第三国发生武装冲突时”,双方均不得向该第三国提供任何形式的援助。当时的尼克松政府甚至一度将该条约解读为“印度与苏联建立了非正式的同盟”。印度外交部一位前副部长去年在《论坛报》上发表文章纪念该条约签署50周年,并将其形容为“印度独立后在外交和战略方面最重要的文件之一”。上世纪70年代中后期至苏联解体前,苏联一直位于印度外交政策的优先层级。英吉拉·甘地被暗杀后,接替她出任总理的拉吉夫·甘地延续了对苏友好政策,上任后的首次外访就选择莫斯科。

在苏联出兵阿富汗等问题上,印度在国际场合要么表示支持,要么态度暧昧。直到苏联解体前,苏联给予印度大量经济与军事援助,有学者统计称“苏联对印度援助额超过对华援助”。

基于历史渊源和政治意愿的“包办婚姻”

苏联解体后,俄印依然保持友好关系。1993年叶利钦访印并续签《俄印友好合作条约》,普京上任后于2000年10月首次访印,双方签订《战略伙伴关系宣言》。2012年,普京在《印度教徒报》刊文称:“对俄来说,深化与印度的友谊是外交政策的首要任务。”印度时任国大党籍总理曼莫汉·辛格回应称:“普京总统是印度最重要的朋友,也是印俄战略伙伴关系的缔造者”。普京与历任印度领导人均保持较为良好的关系,其中与莫迪互动不少。2017年5月31日,莫迪访俄前夕,普京专门在《印度时报》上发表题为《70年相伴:俄罗斯与印度》的署名文章纪念俄印建交70周年,谈到“俄印在政治、经济以及对外政策方面具有互动的基础,而所有的一切都基于两国的历史情谊”。

去年12月,普京访印并与莫迪会晤,这是俄领导人在疫情期间的第二次出访,可见普京对印度的重视程度。2019年4月,普京还签署行政令,授予莫迪俄罗斯最高国家勋章。

在双方的政治关系中,印对俄的诉求较多。印度一直谋求成为联合国安理会常任理事国,而俄方曾明确表示支持。印度在加入核供应国集团、克什米尔两大关键问题上也需要得到俄方支持。俄官方曾表示,“印度从未扩散过核技术,我们愿意支持印方”。尽管俄现在不大可能像上世纪60年代那样在涉及领土主权的问题上公开支持印度,但2019年印度取消印控克什米尔地区自治地位并遭到大多数国家批评时,俄表示这是“印度的内政”。分析认为,除上述现实需要外,印度密切与俄罗斯的合作也有其战略牵制和调动大国关系的考量。印度只有与俄不断靠近,才能让其在处理与美、欧、中关系时更加主动,为印度赢得更大外交周旋空间。

从俄罗斯的视角看,对印度的政治诉求主要是希望印支持普京提出的大欧亚伙伴关系——印度是其中的重要伙伴之一。在金砖组织、上合组织等多边机制方面,俄印也互有需求。

2018年,《环球时报》记者曾应邀在印度参加过一次印俄关系为主题的研讨会。谈到印度与美国走近时,有印度专家解释说是“为了应对中国崛起”,但俄方学者并不认同,他们非常不喜欢“印太”这个词,认为这个词是美国为维护其在该地区主导地位而发明的,并且有将俄罗斯排除在外的嫌疑。俄方学者还告诉印度同行,俄犯了战略性错误,就是允许北约一次又一次东扩且不断超越俄对其所划定的地缘政治红线。俄学者表示,在对美关系中俄罗斯需要得到印度支持。

俄印计划双边贸易额2025年底达到300亿美元。近年来,俄印贸易额只维持在100亿美元左右,2019年高峰时也仅有111.6亿美元。而2019年中俄贸易额超过1100亿美元。

军事合作是俄印关系中的一个亮点,苏联/俄罗斯一直是印度武器和军事装备的主要进口国。目前俄对印出口的军事装备总金额约占其近年军事出口总额的1/3以上,从1950年开始的数十年间,印度所有进口武器和军备中有2/3来自苏联/俄罗斯,只是最近一些年逐渐降至49%。记得在2018年的那次研讨会上,有俄智库专家说:“如果印度从俄罗斯的军购订单数量持续减少,那么俄将向巴基斯坦出售军事装备,包括战机和直升机。”对此,有与会印度学者一针见血地说:“印俄之间最根本的问题是只有军购一个双边关系支柱,而其他领域融入还非常不够。两国关系就像是基于历史渊源和政治意愿的‘包办婚姻’。”

印俄之间比较有代表性的军事项目是联合研制的“布拉莫斯” 超音速巡航导弹。印度卖给菲律宾和日前“意外”发射到巴基斯坦境内的导弹都是这个型号。据报道,中印边境对峙期间,印度也多次用其向中国“秀肌肉”。

“印度不会背叛俄罗斯人”

俄媒非常关注印度政府此次在俄乌危机中所持的立场。“自由媒体”网13日发表题为“印度不会背叛俄罗斯人”的文章,并引用《印度时报》《印度教徒报》等多家媒体的观点称,“撇开政治色彩,所有印度专家都同意俄已为打造新世界秩序奠定了基础,该秩序将不会被美欧单独主宰”。俄《专家》杂志网站认为,“新德里不想与莫斯科在乌克兰问题上争吵,因为两国关系源远流长,而且前者正密切关注莫斯科和北京之间的关系,不想因此把莫斯科进一步推入北京的怀抱”。文章还表示,莫迪和以国大党为代表的反对派都没有批评莫斯科。《生意人报》还提到,由于有印度在乌留学生在哈尔科夫死亡,目前莫迪政府受到的压力越来越大——鉴于与西方日益增长的合作以及与俄罗斯的特殊战略伙伴关系,新德里在联合国安理会发表的声明中必须拼命寻求平衡。

民间层面,印度与俄罗斯的往来远没有中俄之间那样密切。据《环球时报》记者观察,在俄工作的印度人通常都拖家带口。记者所住小区的布告栏中也经常可以看到出售印度特产的广告,有时还有印度明星来莫斯科开演唱会的海报。莫斯科有不少印度餐馆,服务员基本都是印度人。印度1989年在莫斯科成立尼赫鲁文化中心,教授印地语、民族舞蹈和瑜伽等课程,并在俄各地开展印度文化推广活动。据圣彼得堡大学统计,目前俄罗斯教授印地语的教育机构只有十几家,其中很多是研究古代印度文化的,而开设汉语课程的俄高校有180多所。印度在俄留学生只有约1.5万人。据《印度斯坦时报》报道,其中绝大多数是冲着俄低廉学费而去学医的学生。由于语言、宗教等原因,印俄通婚的比例也不算多。

从推特等社交媒体看,大多数活跃的印度网民支持莫迪政府在俄乌冲突问题上采取模糊策略。名叫杰伊·科塔克的网民谈到苏联1971年对印度的支持时说,“这是一个朋友对另一个朋友挺身而出的故事”。很多印度网民还提及印度1998年进行核试验时,乌克兰方面曾表示反对。与此同时,印度多地也有民众集会呼吁世界和平,希望俄方尽快停止在乌克兰的军事行动。

3月15日,美国白宫新闻秘书普萨基表示,“希望印度想清楚自己在历史上的站位”。当美西方在社交媒体上批评印度对俄立场软弱时,很多印度网民也表达了不同看法。名叫斯利达·温布的网民说:“反观你们(美欧)在阿富汗和乌克兰政策上的失败,你们有什么资格批评印度?”还有印度网民称:“你们(美国)的国务院让乌克兰人相信可以信任美国,却在关键时刻让他们失望,现在为什么要来批评印度?”还有印度外交部前官员说:“美国很长一段时间都在采取伤害印度的政策,你们向巴基斯坦提供武装并帮其成为拥核国,你们不负责任地推动北约东扩……为什么现在责怪印度?反省吧!”(《环球时报》3月17日7版文章,作者胡博峰 玉山禾)


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