【菜科解读】

　　一组新的破纪录的太阳图像已经公布，这些图像是由太阳轨道探测器在3月份近距离掠过这颗恒星时拍摄的，揭示了大量从未见过的细节，包括科学家们昵称为“太阳刺猬”的奇怪气体喷泉。

　　在这次飞越中，太阳轨道飞行器接近了日地距离的三分之一，飞船还瞥见了太阳的南极。

这是第一次任何太空或地球望远镜捕捉到如此详细的太阳区域图像，科学家认为这一区域在太阳磁场的产生中起着关键作用。

　　“这些图像真的令人惊叹，”比利时皇家天文台的太阳物理学家、太阳轨道器上的极紫外成像仪的首席科学家大卫·伯格曼斯在欧洲航天局(ESA)的一份声明中说，该声明领导了这次任务。

“即使太阳Obiter明天停止采集数据，我也要忙上好几年才能搞清楚所有这些东西。

”

　　极紫外成像仪负责拍摄该航天器拍摄的最令人惊叹的图像，该航天器于2020年2月发射。

该相机以高分辨率揭示了太阳大气低层的现象，该区域负责产生太阳耀斑和日冕物质抛射，这是外层大气磁化等离子体的爆发，称为日冕。

　　在3月26日拍摄到的从未见过的现象中，有一种奇怪的冷热气体间歇泉从太阳表面向四面八方散发，科学家们称之为“太阳刺猬”。

　　“刺猬”延伸15500英里(25000公里)，是地球直径的两倍，覆盖了太阳直径865000英里(140万公里)的一小部分，但比2020年6月航天器第一次近距离掠过太阳时发现的称为campfires的国家大小的迷你太阳耀斑大得多。

当时，太阳轨道器仍处于所谓的调试阶段，并未处于全科学模式，它仅接近恒星近至日地距离的一半。

　　欧空局太阳轨道器项目科学家丹尼尔·米勒在声明中说:“我们对来自第一个近日点(一个天体轨道上离太阳最近的点)的数据质量感到非常兴奋。

”“几乎很难相信这只是任务的开始。

我们真的会非常忙。

”

　　在近距离通过期间拍摄的太阳南极图像对研究太阳行为及其长达11年的活动周期(太阳黑子、太阳耀斑和火山爆发的周期性潮起潮落)的科学家来说具有特殊的意义。

　　根据美国宇航局的说法，在这个周期的高潮，太阳的磁极翻转，北极变成南极，反之亦然。

通过详细测量太阳极地区域正在发生的事情，太阳物理学家希望破解这种奇怪行为的奥秘。

　　研究太阳的两极是太阳轨道器任务的关键任务之一。

在任务的后期，航天器的操作员将使航天器的轨道倾斜到行星轨道所在的黄道面之外，以使其能够更直接地看到两极，这是以前从未做过的事情。

　　3月26日的接近发生在太阳活动相当活跃的时候。

该航天器处于几次太阳耀斑和日冕物质抛射的火线上，后来引发了地球上的地磁风暴和无线电中断。

　　“我们总是对大事件感兴趣，因为它们产生最大的反应和最有趣的物理现象，菜科网，因为你正在观察极端情况，”美国海军研究实验室的太阳物理学家罗宾·科拉尼诺在声明中说，他为太阳轨道飞行器开发了SoloHI PI仪器。

　　在太阳轨道器上的10个仪器中，有4个测量到达航天器的太阳粒子的特性。

在近距离经过的几周里，这些仪器探测到了几个奇怪的事件，科学家们仍在分析。

研究人员希望能够在EUI等相机在太阳表面看到的东西和恒星周围环境发生的事情之间建立联系。

最终，他们希望能够更详细地预测这些耀斑和日冕物质抛射对地球的影响。

　　太阳轨道飞行器将在10月13日下一次近距离掠过太阳，比3月份稍微靠近恒星。

这意味着可以期待新的破纪录图像。

宇宙飞船以前的近距离通过发生在日地距离的一半左右。

托卡马克：人造太阳的 “磁约束熔炉”

一、名字与起源名称含义：俄语缩写，全称 “环形真空室磁线圈装置”（环形 toroidal、真空室 kamera、磁 magnit、线圈 kotushka）。

诞生：1950 年代由苏联库尔恰托夫研究所发明，1954 年建成首个装置 T-1，1968 年 T-3 装置突破关键温度，奠定主流地位。

二、核心原理：磁场 “牢笼” 困住上亿度等离子体核聚变需要1 亿℃+高温，没有任何材料能直接接触，托卡马克用磁约束解决：环形真空室：形似 “轮胎”，内部抽成真空，注入氘氚燃料（氢同位素）。

三重磁场约束环向磁场：外部环形线圈通电，产生绕真空室的 “跑道型” 磁场，防止粒子径向逃逸。

极向磁场：中心螺线管线圈（变压器初级）感应出等离子体电流（变压器次级），电流产生垂直方向磁场，约束粒子纵向运动。

螺旋磁场：两种磁场叠加，形成螺旋形磁力线，让等离子体粒子沿磁力线螺旋运动，牢牢锁在中心，不碰内壁。

加热到聚变温度欧姆加热：等离子体电流自身电阻产热（类似电炉丝）。

辅助加热：微波、中性束注入（高速氢原子束），把等离子体从千万度加热到 1 亿℃以上，满足氘氚聚变条件。

聚变反应与能量输出氘 + 氚氦 + 高能中子 +17.6MeV 能量。

带点粒子（氦核）被磁场约束，维持高温；

不带电中子穿透磁场，撞击内壁 “包层”（锂材料），动能转化为热能，加热水成蒸汽，驱动发电机发电。

副产品：氦气（无放射性），锂受中子轰击还能再生氚，形成燃料闭环。

三、关键结构真空室：环形，耐高温、防杂质污染。

磁体系统：环向线圈、中心螺线管、极向线圈，多为超导材料（如铌钛合金），降低能耗。

包层：内壁核心部件，承担能量捕获 + 氚增殖双重任务。

偏滤器：排出杂质和废热，保护真空室。

四、代表装置EAST（东方超环，中国）：世界首个全超导托卡马克，2021 年实现1.2 亿℃维持 403 秒，稳态运行全球领先。

EAST东方超环托卡马克装置ITER（国际热核聚变实验堆，法国）：全球 7 方（中、欧、美、俄、日、韩、印）共建，人类最大托卡马克，目标 2035 年首次氘氚聚变，实现输出能量 > 输入能量（Q>10）。

ITER国际热核聚变实验堆JET（欧盟）：历史最久的大型托卡马克，1997 年创下Q=0.67（输出 / 输入）纪录。

五、核心挑战稳态约束难：上亿度等离子体易失控、逃逸，需长期稳定约束（目标数千秒）。

能量增益低：目前实验Q 输出），需突破Q>10才能商业化。

材料寿命短：中子轰击、高温等离子体冲击，内壁材料易损伤。

氚自持难：氚天然稀缺，需高效增殖技术实现燃料自给。

六、优势与前景优势：燃料（氘）取自海水，储量几乎无限；

无碳排放，放射性废料极少（远低于裂变），安全性高。

前景：若 2035 年 ITER 达成目标，2050 年前后有望建成首座商业聚变电站，彻底解决人类能源危机。

僵尸恒星附近或存外星文明 科学家将进行“监听”

目前许多系外行星探索任务中都以寻找岩质行星信号为主，并且倾向于围绕类似太阳这样的G型主序星，这样的行星更符合具备外星生命并能演化至高级文明条件。

　　　　当一颗恒星邻近死亡时，它会突然发生短暂的回光返照，就像僵尸一般，如白矮星。

相比较之下，白矮星似乎不太可能成为宇宙生命主要的诞生地，作为低质量恒星演化的结果使得白矮星在结束氢和氦的核反应后膨胀成一颗红巨星，此时红巨星并没有足够的质量支持反应继续进行，于是外层气体层逐渐被剥离而仅剩下了核心物质，这就是白矮星。

由于白矮星依靠电子简并压力进行支撑，其具有极端的高密度，而体积并不比地球大多少。

　　　　尽管如此，科学家们仍然认为这些"僵尸恒星"周围可维持宇宙生命可居住区，满足液态水存在于行星表面，由于白矮星形成时具有极高的温度，其本身却没有能量来源，因此可以不断向外辐射热量，研究人员认为维持液体水温度的过程可达到80亿年之久，而我们的太阳系只有45亿年左右，如果让白矮星将热量全部释放变得寒冷的黑矮星，那么这个时间可能比宇宙的年龄还长，因此白矮星周围的轨道环境应该有足够的时间来诞生宇宙生命，并演化成高级文明。

　　　　根据英国公开大学研究人员卢卡福萨蒂（Luca Fossati）和他的同事们通过一项模拟实验发现白矮星周围轨道环境可支持生命的存在。

通过假设轨道上具有一颗类似于地球这样有大气层的行星存在，并模拟白矮星的各种条件，计算出源于白矮星的光达到行星表面时的能量值，尤其是紫外线波段这种损害DNA并可杀死生命的光线，他们发现紫外波段的光线抵达行星时只有地球上生命接受紫外线的1.65倍，从剂量的角度看，是非常接近地球环境的。