美国宇航局探空火箭在太阳大气中发现氦结构

　　氦是宇宙中仅次于氢的第二丰富的元素。

但是科学家们并不确定太阳大气中究竟有多少，在那里很难测量。

了解太阳大气中氦的含量对于理解太阳风的起源和加速非常重要——太阳风是来自太阳的恒定带电粒子流。

　　2009年，美国国家航空航天局发射了一枚探空火箭来测量延伸的太阳大气中的氦——这是我们第一次收集完整的全球地图。

这些结果最近发表在《自然天文学》上，帮助我们更好地了解我们的空间环境。

　　以前，当测量太阳风到达地球时氦氢比时，观测发现比预期的要低得多。

科学家们怀疑缺失的氦可能被遗留在太阳最外层的大气层——日冕——或者更深层。

发现这是如何发生的是理解太阳风是如何加速的关键。

　　为了测量大气中氦和氢的含量，美国宇航局的日冕和日光层氦共振散射探空火箭拍摄了日冕的图像。

在华盛顿特区海军研究实验室的领导下，HERSCHEL与意大利都灵天文台和法国天体物理空间研究所进行了国际合作。

　　赫歇尔的观察表明氦并不是均匀分布在日冕周围。

赤道地区几乎没有氦，而中纬度地区氦最多。

与欧空局/美国航天局的太阳和日光层观测站的图像相比，科学家们能够显示出中纬度地区的丰度与太阳磁场线延伸到太阳系的位置重叠。

　　这表明氦氢比与磁场和日冕中太阳风的速度密切相关。

赤道地区的氦丰度测量值较低，与地球附近的太阳风测量值相匹配。

这表明太阳大气比科学家想象的更有活力。

　　赫歇尔探空火箭的研究增加了一系列的工作，试图了解太阳风慢成分的起源。

赫歇尔远程调查太阳风加速区域的元素组成，这可以与内部太阳系的原位测量(如帕克太阳探测器)一起分析。

尽管太阳的热量足以驱动最轻的元素——离子化的氢质子——以超音速风的形式逃离太阳，但其他物理学必须帮助驱动氦等较重元素的加速。

因此，理解太阳大气中的元素丰度，为我们试图了解太阳风是如何加速的完整故事提供了额外的信息。

　　未来，科学家计划进行更多的观察来解释丰度的差异。

两种新仪器——欧空局/美国航天局的太阳轨道飞行器上的梅蒂斯和欧盟仪器——能够进行类似的全球丰度测量，并将有助于提供日冕中氦比的新信息。