Investigating the physics of the solar wind and its origin at the Sun using Solar Orbiter and Parker Solar Probe
使用太阳轨道飞行器和帕克太阳探测器研究太阳风的物理原理及其在太阳的起源
基本信息
- 批准号:2573672
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- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2021
- 资助国家:英国
- 起止时间:2021 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
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项目摘要
As it orbits the Sun, the Earth is constantly buffeted by highly energetic charged particles; a phenomenon known as the solar wind. This constant outflow of material originates in coronal holes, regions of the solar atmosphere (the corona) which appear dark in extreme ultraviolet and X-ray observations of the Sun. Although it is produced regardless of solar activity and is a key driver of space weather, a phenomenon which can adversely affect spacecraft and the near-Earth environment, the origins and evolution of the solar wind and its relationship to coronal holes are very poorly understood. Coronal holes are very quiet, stable, long-lived features that can cover significant fractions of the solar surface, that have been under-investigated by the wider solar physics community in favour of more active phenomena. As a result, there are many significant open questions regarding the formation and evolution of coronal holes, including why they appear dark in some wavelengths (e.g., EUV and X-ray) but bright in others (e.g., Lyman-alpha), and how their boundaries evolve and interact with neighbouring quiet Sun regions. These questions have significant implications for space weather research and forecasting, and answering them will improve our ability to mitigate against the effects of space weather on space-based and ground-based infrastructure.The recent launch of the Parker Solar Probe and Solar Orbiter spacecraft promises to help shed some light on these issues. Both spacecraft are travelling closer to the Sun than ever before, carrying a variety of remote-sensing and in-situ instrumentation designed to observe the Sun with very high resolution and probe the solar wind before it is mixed up on its journey through the solar system. The aim of this project is to use these new observatories to investigate coronal holes at higher spatial and temporal scales than before, quantifying their evolution and interaction with the surrounding quiet Sun, and measuring how this continuous interaction affects the solar wind released into the solar system. The project will involve working closely with several of the teams at UCL who have instruments onboard Solar Orbiter, including the Extreme Ultraviolet Imager and Solar Wind Analyser, as well as with scientists involved in space weather forecasting and prediction.
地球绕太阳公转时,不断受到高能带电粒子的撞击;这种现象被称为太阳风。这种不断流出的物质起源于日冕洞,即太阳大气(日冕)的区域,在极紫外线和x射线的太阳观测中显得很暗。尽管太阳风的产生与太阳活动无关,并且是空间天气的关键驱动因素,这种现象可能对航天器和近地环境产生不利影响,但人们对太阳风的起源和演变及其与日冕洞的关系知之甚少。日冕洞是非常安静、稳定、长期存在的特征,可以覆盖太阳表面的很大一部分,更广泛的太阳物理学界正在对其进行研究,以支持更活跃的现象。因此,关于日冕洞的形成和演化有许多重要的悬而未决的问题,包括为什么它们在某些波长(例如,EUV和x射线)中呈现黑暗,而在其他波长(例如,Lyman-alpha)中呈现明亮,以及它们的边界如何演变并与邻近的安静太阳区域相互作用。这些问题对空间天气研究和预报具有重要意义,回答这些问题将提高我们减轻空间天气对天基和地面基础设施影响的能力。最近发射的帕克太阳探测器和太阳轨道飞行器有望帮助阐明这些问题。这两艘飞船都比以往任何时候都更接近太阳,携带着各种遥感和原位仪器,旨在以非常高的分辨率观测太阳,并在太阳风在穿越太阳系的过程中被混淆之前探测太阳风。该项目的目的是利用这些新的天文台在比以前更高的空间和时间尺度上研究日冕洞,量化它们的演变和与周围安静的太阳的相互作用,并测量这种持续的相互作用如何影响释放到太阳系的太阳风。该项目将涉及与伦敦大学学院的几个团队密切合作,这些团队在太阳轨道器上有仪器,包括极紫外线成像仪和太阳风分析仪,以及参与空间天气预报和预测的科学家。
项目成果
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