宇宙排列和太阳轨道器航天器的一些体操提供了突破性的测量结果，有助于解开65年来太阳大气为何如此炎热的宇宙之谜。

太阳轨道飞行器即将解开65年来的太阳之谜

太阳的大气层称为日冕。它由一种称为等离子体的带电气体组成，温度约为一百万摄氏度。

它的温度一直是个谜，因为太阳表面的温度只有6000度左右。日冕应该比表面温度低，因为太阳的能量来自其核心的核炉，距离热源越远，物体自然会变得越冷。然而日冕的温度比表面高150倍以上。

另一种将能量转移到等离子体中的方法肯​​定在起作用，但是什么方法呢?

长期以来人们一直怀疑太阳大气中的湍流可能导致日冕中等离子体的显着加热。但在研究这一现象时，太阳物理学家遇到了一个实际问题：仅用一艘航天器不可能收集他们需要的所有数据。

研究太阳有两种方法：遥感和现场测量。在遥感中，航天器位于很远的地方，并使用摄像机以不同的波长观察太阳及其大气层。对于现场测量，航天器飞过它想要研究的区域，并测量该部分空间中的粒子和磁场。

两种方法都有其优点。遥感显示了大规模的结果，但没有显示等离子体中发生的过程的细节。与此同时，原位测量提供了有关等离子体中小规模过程的高度具体的信息，但没有显示这如何影响大规模。

为了获得全貌，需要两艘航天器。这正是太阳物理学家目前以欧空局领导的太阳轨道飞行器和美国宇航局帕克太阳探测器的形式所拥有的。太阳轨道飞行器的设计目的是尽可能靠近太阳，并仍然执行遥感操作以及现场测量。帕克太阳探测器很大程度上放弃了对太阳本身的遥感，以更接近太阳进行现场测量。

但为了充分利用它们的互补方法，帕克太阳探测器必须位于太阳轨道飞行器的其中一台仪器的视野范围内。这样，太阳轨道飞行器就可以记录帕克太阳探测器现场测量的大规模后果。

DanieleTelloni是都灵天体物理观测站意大利国家天体物理研究所(INAF)的研究员，也是太阳轨道飞行器Metis仪器团队的一员。Metis是一款日冕仪，可以阻挡太阳表面的光线并拍摄日冕的照片。它是用于大规模测量的完美仪器，因此丹尼尔开始寻找帕克太阳探测器排队的时间。

他发现，到2022年6月1日，两艘航天器几乎处于正确的轨道配置。从本质上讲，太阳轨道飞行器将观测太阳，而帕克太阳探测器将位于太阳的一侧，距离非常近，但正好在梅蒂斯仪器的视野之外。

当丹尼尔研究这个问题时，他意识到将帕克太阳探测器带入视野所需要的只是与太阳轨道飞行器进行一些体操：45度滚动，然后将其稍微远离太阳。

但是，当太空任务的每一次机动都是提前精心计划的，并且航天器本身被设计为仅指向非常特定的方向时，特别是在应对太阳的可怕热量时，尚不清楚航天器操作团队是否会授权这样的操作一个偏差。然而，一旦每个人都清楚了潜在的科学回报，他们的决定就是明确的“是”。

滚动和偏移指向继续进行;帕克太阳探测器进入视野，航天器一起对日冕的大规模结构和等离子体的微物理特性进行了首次同步测量。

“这项工作是许多人贡献的结果，”负责数据集分析的丹尼尔说。他们首次对日冕加热速率进行了综合观测和现场估计。

“同时使用太阳轨道飞行器和帕克太阳探测器的能力确实为这项研究开辟了一个全新的维度，”美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校的加里·赞克(GaryZank)说道，他也是该论文的合著者。

通过将新测量的速率与太阳物理学家多年来做出的理论预测进行比较，丹尼尔表明，太阳物理学家将湍流识别为一种能量转移方式几乎肯定是正确的。

湍流的具体方式与你早上搅拌一杯咖啡时没有什么不同。通过刺激流体(无论是气体还是液体)的随机运动，能量被转移到更小的尺度，最终将能量转化为热量。在日冕的情况下，流体也会被磁化，因此存储的磁能也可以转化为热量。

这种磁力和运动能量从较大尺度到较小尺度的转移是湍流的本质。在最小的尺度上，它允许波动最终与单个粒子(主要是质子)相互作用，并将它们加热。

在我们可以说太阳能加热问题得到解决之前，还需要做更多的工作，但现在，由于丹尼尔的工作，太阳能物理学家首次测量了这一过程。

“这是科学上的第一次。这项工作代表着在解决日冕加热问题方面向前迈出了重要一步。”项目科学家DanielMüller说道。