亚利桑那大学牵头的研究团队表示，他们利用美国国家航空航天局（NASA）帕克太阳探测器在最接近太阳时采集的数据，对太阳风起源区域的热等离子体运动特征及其不断变化的“壳层”进行了测量。研究成果已发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）。

研究团队指出，这些观测有助于回答能量与物质如何穿越日球层这一基础问题。日球层是由太阳活动主导的空间范围，其影响不仅覆盖地球与月球，也涉及太阳系内所有行星，并可延伸至星际空间；相关影响包括显著的空间天气事件。

亚利桑那大学月球与行星实验室副教授克里斯托弗·克莱因（Christopher Klein）在研究中表示，随着技术社会对空间环境依赖加深，理解太阳如何影响人类活动变得更为重要。他以日冕物质抛射为例称，太阳可将大气中的高能带电粒子抛射至太阳系，这些粒子与地球磁场相互作用，可能对卫星、无线电通信以及极地航线飞行时乘客所受辐射水平产生不同程度影响。

克莱因表示，如果能够更清楚地掌握高能粒子穿行的太阳大气环境，将有助于提升对太阳爆发如何在太阳系中传播并最终影响地球的预测能力。

在太阳结构方面，研究团队回顾称，太阳本质上是高温电离氢构成的等离子体球体，虽无清晰“表面”，但长期研究已描绘出分层结构：核心是氢通过核聚变转变为氦的区域，驱动太阳持续向外辐射能量；核心之外包裹多层结构，最外侧构成太阳大气。光球层与太阳黑子相关，其外是一层较薄的色球层，可能产生耀斑；最外层为日冕，通常被太阳强光掩盖，仅在日全食短暂时刻更易观测。

帕克太阳探测器于2018年发射，任务目标是以前所未有的近距离探测太阳外层大气与太阳风形成区域。探测器绕日运行并通过七次金星飞掠调整轨道。研究团队称，其首次最近距离接近发生在2024年圣诞前夕，这类近距离飞越为绘制太阳“外边界”提供了关键数据。

研究团队同时指出，太阳外层存在一项长期困扰日球物理学界的现象：等离子体从太阳核心向外运动时，温度会从约2700万度下降至可见光光球层约1万华氏度，但在进一步扩散进入日冕后温度又升高至超过200万度。研究人员认为，这些动态与带电粒子和强磁场之间的复杂相互作用有关，磁场可能发生弯曲、扭曲甚至断裂，但具体细节仍未完全厘清。

克莱因表示，太阳风中持续存在热量输入，团队希望识别导致加热的具体机制。他称，过去研究多依赖简化模型与计算机模拟，而帕克探测器提供了在此前未能测量的极近距离上，对粒子速度分布结构进行细致计算的条件，从而可用于改进模型并更直接地评估加热过程。

研究团队还开发了名为“任意线性等离子体求解器”（Arbitrary Linear Plasma Solver，ALPS）的数值代码，用于分析实际观测到的粒子分布而非简化假设。团队表示，借助ALPS可进一步判断波动如何穿过帕克探测器所测量的等离子体环境，以及加热如何随粒子远离太阳而变化。

克莱因称，在太阳风诞生的“无归点”之后，粒子开始冷却，但冷却速度明显慢于单纯膨胀气体的预期；这一过程被称为“阻尼”，仍有待进一步理解。团队表示，结合ALPS与帕克探测器观测，他们能够更细致地测量太阳风中不同带电粒子种类获得的能量，并认为相关方法不仅适用于太阳，也可用于研究其他涉及等离子体加热与磁场作用的天体物理对象。