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這可能是離我們最近的恆星,對於我們的存在相當重要。但是對於大多數pyuart來說,對科學界來說,太陽的內部運作仍然是個謎。然而,如果世界上最強大的望遠鏡——井上丹尼爾太陽望遠鏡能夠捕捉到太陽的任何跡象的話,那很快就會成為歷史。

圖解:井上丹尼爾太陽望遠鏡拍攝了迄今為止最為詳盡的太陽圖片。

美國國家科學基金會於2020年1月30日公開了一張迄今為止細節最詳細的太陽影像。影像中那些看起來可口的焦糖玉米粒其實是覆蓋在太陽表面的湍流沸騰等離子體。那些裂紋-每個都相當於一個法國的面積-是由太陽物質的劇烈運動引發的模式,它從日核升起,有助於將熱量傳輸到了太陽表層。這些等離子體首次出現在太陽表層時非常亮,隨著冷卻和沉降,它們變成暗色的條紋。

這張太陽表層影像呈現了劇烈的等離子體運動,這將太陽內部的熱量傳輸到了表層(來源:NSO/Aura/NSF)。美國國家基金會說,“過去從沒有這麼清晰地看到過,這些亮點為能量傳送到太陽大氣層的最外層-日冕層開闢了一個通道”。這些亮點可能是解釋為什麼太陽日冕溫度超過一百萬度的關鍵。

研究者們希望,由世界上最大的太陽望遠鏡DKIST拍攝到的這張照片以及未來更多的照片將使他們能夠找到一種方法來預測太陽耀斑或太陽風暴。而太陽望遠鏡DKIST將於2020年7月正式投入使用。太陽上的這些劇烈活動開始於一次爆炸,而爆炸經常發生在太陽黑子之上。太陽黑子是強磁場浮現在太陽表面形成的區域。當這些暗點變得活躍的時候,他們爆發的同時釋放出大量的能量。幸運的是,有害輻射的猛烈迸發被地球外部的大氣層所阻擋,因此才不會影響到地面上的人類或者動物。然而,出現在太陽耀斑發生後20分鐘內的日冕物質拋射——質子和其它帶電顆粒形成的雲——會干擾我們的衛星系統,全球定位系統追蹤裝置和電網。

研究者們希望運用來自DKIST的資料去更多地了解危險的太陽耀斑(出自NASA)。理解和預測太陽活動中的反常現象讓科學家們能夠在潛在的太陽耀斑爆發前48個小時發出警告。額外的時間為公司提供了更多的時間去確保他們的電網安全和其他基礎設施建設,讓偏離正常軌跡的衛星迴到安全模式。DKIST的主導者Tomas Rimmele說:“所有的現象都和磁場有關,為了揭開太陽最大的祕密,我們不僅要能夠清晰地觀察這些九千三百萬英里遠的微小結構,而且還要精確地測量他們表面附近的磁場強度和方位,同時當磁場延伸至百萬級的日冕時能夠追蹤他們,日冕是太陽外部的大氣層。”

美國宇航局的帕克太陽探測器在2024年將覆蓋太陽周圍的四百萬英里。位於夏威夷毛伊島的高10,118英尺的休眠火山,DKIST【全球最大的太陽望遠鏡】是一個包括美國航天局在內的22所美國科研所的科學家們的合作成果。裝有4米寬的孔徑——是現存的任何太陽望遠鏡孔徑的兩倍——和一個13英尺的鏡片,它鼓吹為世界上最複雜的探索太陽的光學系統之一。和其他大多數使用在夜間的地面望遠鏡不同,DKIST將最主要用於直接觀察太陽。大量的聚焦光和吸收的高溫能量造成這個望遠鏡產生了難以置信的高溫——足以融化金屬。為了降低望遠鏡過熱的溫度,DKIST的團隊建造了一個能夠承受7.5英里大管道執行大量冰和冷卻劑的專業冷卻系統。

美國宇航局的帕克太陽探測器也將援助DKIST完成它的使命。被創建於2018年,任務是“觸控”太陽,這個探測器目前距離恆星表面只有1160萬英里(1860萬公里)。如果一切按照計劃進行,這個探測器將會在2024年覆蓋383萬英里的地表——提供科學家們前所未有的關於太陽的觀測。即使歐洲航天局定於2020年2月9日發射的太陽軌道飛行器,不會像帕克那樣接近太陽,它也將有助於我們更好地了解這顆恆星是如何影響我們的太陽系的。

相關知識

日冕(拉丁文意為CROWN,源自古希臘κορώνη' (korōnè, “garland, wreath”))是圍繞太陽和其他恆星的等離子體光環。太陽日冕層可延伸到外太空數百萬公里,在日全食時最易觀測到,在非日食情況下,也可以使用日冕儀觀測。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.SHARIQUA AHMED,山月不知心底事,啾啾啾,Nicole-dogonews

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