@ 2020.02.03 , 22:50

叹为观止:原来太阳表面长这样

专门用于观测太阳的新型望远镜已发布了第一批图像,结果令人叹为观止。它们以我们所见过的最精致细节展示了恒星表面的形态——如得克萨斯州大小的对流粒子以及微小的磁特征——后者如同磁场的根茎,从那里延伸至太空。

美国国家科学基金会位于毛伊岛哈莱阿卡拉的Daniel K. Inouye太阳望远镜。令人难以置信的观测结果将加深我们对太阳表面原生动力系统的认知,以及揭示它们如何影响地球。

马拉诺天文研究所夏威夷大学的天文学家Jeff Kuhn说:“在人类从地表研究太阳的历史中,这实际上是自伽利略时代以来的最大飞跃。重要性无以言表。”

叹为观止:原来太阳表面长这样

那些蠕动着的斑点被称为颗粒。它们是太阳等离子体中对流胞腔的顶部,热等离子体在中间上升,然后在向外移动,同时冷却,最终落回边缘位置。

每个颗粒的实际径长几乎都超过了1600公里,而美国得克萨斯州也才长约1270公里。

恒星表面的瑰丽现象已经足够惊人,不过科学家更感兴趣的是那些被等离子体扭曲和缠结的磁场,它们可以引发强大的太阳风暴,能够摧毁地球上的电网(尽管几率很小)。

强度较低的太阳风也能影响到通信和导航系统,并产生华丽的极光,但我们对外太空气象的理解和预测能力仍极为有限。

这就是科学家们对Inouye太阳望远镜寄予厚望之处。

管理Inouye的联合大学天文研究协会的Matt Mountain表示:“在地球上,我们可以准确地预测世界各地是否会下雨,但还没有发展出太空气象学。我们对太阳风的预测能力比陆地天气落后50年,甚至更长。我们需要掌握太空气象背后的基本物理学,而这显然要从太阳开始,这是Inouye太阳望远镜未来几十年中的任务。”

借助最新的仪器套件(其中一些尚未投入使用),望远镜将能够以前所未有的精度测量和表征这些磁场。测量结果可以为我们提供更高级的太阳风暴预警。目前,我们通常只能提前48分钟。科学家们希望,可以将预警时间延长到48小时。

Inouye太阳望远镜的负责人Thomas Rimmele说:“都和磁场相关。要揭开太阳的最大谜团,我们不仅必须能够清楚地看见1.5亿公里外的这些微小结构,而且还必须非常精确地测量它们在恒星表面的磁场强度和方向,以及延伸到外部大气的数百万度高温的日冕。”

在未来的几个月中,会投入更多的仪器。低温近红外分光光度计(CryoNIRSP)旨在测量日冕中可见冕盘外的磁场。衍射极限近红外光谱偏振仪(DL-NIRSP)将以高光谱和空间分辨率研究磁场和磁场的极化效果。

国家科学基金会天文科学部的天文学家David Boboltz说:“最初的图像仅仅是个开始。自伽利略于1612年首次将望远镜对准太阳以来,Inouye太阳望远镜将在投入使用后5年内收集更多有关太阳的信息。”

该望远镜定于今年6月达成完整形态。我们迫不及待地想知道它能向我们展示出何等光景。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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