美国宇航局的 CODEX 实验目前正在国际空间站上运行，刚刚传回了前所未见的太阳外层大气图像，揭示了日冕远非平静，充满了阵阵不均匀的热等离子体流。

CODEX 卫星从国际空间站拍摄到详细的日冕图像，揭示了混乱的等离子体流，并首次实现了对太阳风速度和温度的直接测量——彻底改变了我们理解太空天气的方式。图片来源：NASA/KASI/INAF/CODEX

CODEX 仪器安装在国际空间站上，采用特殊装置制造人工日食，使科学家能够安全地观察太阳微弱的外缘。

通过使用精确的过滤器，CODEX 可以测量太阳风（从太阳流出的恒定带电粒子流）的速度和温度。

这些突破性的观测标志着科学家首次能够直接收集此类数据，为更好地预测太空天气和更深入地了解太阳活动如何影响地球打开了大门。

与美国宇航局日冕诊断实验（CODEX）合作的科学家们处理了该仪器的首批图像，并测量了从恒星流出的物质的速度和温度。这些照片在阿拉斯加州安克雷奇举行的美国天文学会会议上公布，显示太阳的外层大气——日冕——并非光滑平整。相反，它充满了温度高达数百万摄氏度的等离子体，呈现出不均匀的爆发。这一全新视角将有助于研究人员完善太空天气模型，并预测太阳爆发可能对卫星、电网和宇航员造成的影响。

“我们以前真的从未有能力进行这样的科学研究，”杰弗里·纽马克（Jeffrey Newmark）说道。纽马克是位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的太阳物理学家，也是CODEX项目的首席研究员。“合适的滤光片、合适尺寸的仪器——所有合适的条件都恰到好处。这些都是前所未有的全新观测结果，我们认为，利用这些观测数据，可以进行许多真正有趣的科学研究。”

太阳以太阳风的形式持续辐射物质。太阳磁场塑造着这些物质，有时会形成流动的射线状结构，称为日冕流。这张由美国宇航局（NASA）的CODEX仪器拍摄的照片显示，巨大的暗斑遮挡了大部分来自太阳的强光。遮挡这些光线使得仪器的敏感设备能够捕捉到太阳外层大气的微弱光线。图片来源：NASA/KASI/INAF/CODEX

CODEX 是一台太阳日冕仪，它是一种遮挡太阳耀眼表面的望远镜，以便摄像机能够研究其暗淡的光晕。该仪器安装在国际空间站上，使用被称为遮光器的小型圆盘——每个圆盘大约有网球大小——由一根长管末端的三个细长臂支撑。通过模拟日全食，CODEX 揭示了日冕隐藏的结构和运动。

科学家经常使用日冕仪研究日冕的可见光，揭示影响太空天气的动态特征，例如太阳风暴，这些特征可能会对地球及其他地区产生影响。

美国宇航局（NASA）的任务使用日冕仪以各种方式研究太阳，但这并不意味着它们观测到的都是相同的。NASA-ESA 太阳和日光层探测器（SOHO）联合任务中的日冕仪，以宽视场和窄视场观测来自日冕的可见光。CODEX 仪器的视场介于两者之间，但它观测蓝光以了解背景太阳风的温度和速度变化。在这张重叠太阳观测的合成图像中，中间和左侧面板显示了不同日冕仪的视场覆盖范围，并以叠加的方式标注了观测范围（以太阳半径为单位）。第三幅面板显示了 CODEX 较大图像的放大彩色编码部分。它突出显示了使用 CODEX 405.0 和 393.5 纳米滤光片观测日冕部分的温度比。图片来源：NASA/ESA/SOHO/KASI/INAF/CODEX

“CODEX 仪器正在做一些新的事情，”纽马克说。“之前的日冕仪实验测量的是日冕中物质的密度，而 CODEX 测量的是太阳缓慢变化的太阳风中物质的温度和速度。”

这些新的测量方法使科学家能够更好地描述太阳风源的能量。

得益于NASA CODEX仪器引入的新技术，科学家们首次能够观测到太阳外层大气的温度变化。这张动画彩色热图显示了几天内的温度变化，其中红色表示较热区域，紫色表示较冷区域。图片来源：NASA/KASI/INAF/CODEX

CODEX 仪器使用四个窄带滤光片（两个用于温度，两个用于速度）来捕捉太阳风数据。“通过比较每个滤光片中图像的亮度，我们可以测定日冕太阳风的温度和速度，”纽马克说。

了解太阳风的速度和温度有助于科学家更准确地了解太阳，这对于建模和预测太阳的行为是必要的。

“CODEX仪器将为建模者提供未来使用的约束条件，从而影响空间天气建模，”纽马克说。“我们对未来的发展充满期待。”

编译自/ScitechDaily