科学家公布迄今为止最“高清”太阳照片：像流动的黄金

时间:2020-02-02 15:05:15
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来源:世界杯买球盘口网址app

作者：牛婉杨

1月29日，世界上最强大的太阳望远镜——夏威夷Haleakala山顶上4米高的Daniel K. Inouye太阳望远镜(DKIST)，拍下了迄今为止太阳外貌最高清的图片，为科学家们提供了重要的细节。

高清图像里，太阳好像是流动的黄金，展现出太阳作为等离子体庞大的结构，出现出细胞状的结构。DKIST捕捉到的细节准确至30公里(18英里)宽，每个“细胞”都相当于德克萨斯州那么大。为人类认识太阳和预测太阳运动，提供了更进一步的素材。

此图像笼罩36,500×36,500公里（22,600×22,600英里或51×51弧秒）

这些细胞样结构是太阳猛烈运动的标志。太阳外貌翻腾着等离子，这些等离子组成的湍流，将太阳内部的热量传输到太阳外貌，冷却后再通过黑暗通道下沉，组成一种对流。

这台强大的新型太阳望远镜拍摄的第一批光线图像是有史以来从地面拍摄到的最详细的图像，表示着未来的发现。

“这是自伽利略时代以来人类从地面研究太阳能力的最大飞跃，对于人类来说至关重要。”夏威夷大学天文学研究所（IfA）的Jeff Kuhn说道。

两个强大的仪器将在未来几个月安装。重达2吨的低温近红外光谱偏振计将丈量恒星可见圆盘之外的太阳磁场，而有限衍射的近红外光谱偏振计将聚焦于磁场的极端细节变化。

Kuhn表现：“这些仪器接纳敏捷的红外技术和庞大的光学器件，可以展现黑子和小的磁性特征，以及它们的磁力如何进入太空。我们希望借助这些新工具来学习太阳与地球的相互作用。”

太阳每秒都要燃烧约500万吨氢燃料。将镜头直接瞄准这样一个外貌温度为6000摄氏度的星体，显然存在挑战。

DKIST总监Thomas Rimmele表现：“望远镜镜面的焦点有极大热量，能在短时间内熔化金属。为相识决这些热量问题，我们天天晚上都在游泳池中装满冰，为白昼的光学器件和结构提供冷却。”

据悉，为了掩护望远镜，科学家们制作了一个专门的冷却系统，通过11公里长的管道将冷却剂分配到整座天文台，用于白昼降温。望远镜的穹顶自己则被冷却薄板笼罩，内部另有提供阴影的挡板结构。

DKIST的突破及对未来的影响

总的来说，DKIST这次的突破就是在分辨率上。图中所示，在庞大的太阳眼前，DKIST的拍摄规模在中间的白框内，放大之后可以看到类似细胞的组织，每个“细胞”有德克萨斯州那么大，而“细胞”间最小的亮点，也有曼哈顿岛那么大。

DKIST可以分辨小至30公里的太阳外貌特征，与国家科学基金会的邓恩太阳望远镜（Dunn Solar Telescope）相比，其分辨率提高了5倍以上。

视频中左边是来自DKIST的拍摄的第一幅图像；右边的图像模拟了邓恩太阳望远镜在指向太阳的同一位置时所视察到的情况。

知乎上天文学话题的优秀回覆者Pjer在帖子中写道，“DKIST可以看到前所未有的细节，不仅可以把以前就能看到的米粒组织看的更清楚，还可以看到以前看不清的米粒组织之间的亮斑。”

“边缘玄色的网络是磁场集中的位置，而玄色网络中的亮区，有可能是磁场变化最活跃的位置。因为太阳大气中都是等离子体，太阳运动太阳发作归根到底都是电磁力主导的磁流体动力学历程，磁场可以决议有没有发作，磁场也能决议发作能量有多大。深入的研究这些精致结构的磁场，就有可能让我们更深入的相识太阳磁场，磁场如何生长演化？它们如何存储和释放能量？回覆这些问题资助我们显著提高对于太阳发作的预测能力。”

DKIST的研究人员希望通过放大那些细胞状的结构，相识导致太阳向太空发射强大的耀斑，从而对地球的卫星、电网和通讯造成潜在破坏的原因。科学家们希望在获得新数据后能更好地预测这样的事件，并提早发出预警，而不是事发前的几分钟才知晓。

研究人员还希望最终能够解决困扰人们半个世纪的两个难题：

为什么日冕（温度凌驾100万摄氏度）比太阳外貌热那么多？

为什么太阳风可以从初生太阳风的10km/s加速到300km/s？

在这方面，DKIST将获得NASA的帕克太阳探测器（于2018年启动，用于探查太阳的大气层）和欧洲航天局的太阳轨道航行器（将于下个月启动，以在高纬度地域对太阳举行丈量）的资助。

更多DKIST信息请见：

https://www.nso.edu/telescopes/dki-solar-telescope/