这可能是离我们最近的恒星,对于我们的存在相当重要。但是对于大多数pyuart来说,对科学界来说,太阳的内部运作仍然是个谜。然而,如果世界上最强大的望远镜——井上丹尼尔太阳望远镜能够捕捉到太阳的任何迹象的话,那很快就会成为历史。
图解:井上丹尼尔太阳望远镜拍摄了迄今为止最为详尽的太阳图片。
美国国家科学基金会于2020年1月30日公开了一张迄今为止细节最详细的太阳影像。影像中那些看起来可口的焦糖玉米粒其实是覆盖在太阳表面的湍流沸腾等离子体。那些裂纹-每个都相当于一个法国的面积-是由太阳物质的剧烈运动引发的模式,它从日核升起,有助于将热量传输到了太阳表层。这些等离子体首次出现在太阳表层时非常亮,随着冷却和沉降,它们变成暗色的条纹。
这张太阳表层影像呈现了剧烈的等离子体运动,这将太阳内部的热量传输到了表层(来源:NSO/Aura/NSF)。美国国家基金会说,“过去从没有这么清晰地看到过,这些亮点为能量传送到太阳大气层的最外层-日冕层开辟了一个通道”。这些亮点可能是解释为什么太阳日冕温度超过一百万度的关键。
研究者们希望,由世界上最大的太阳望远镜DKIST拍摄到的这张照片以及未来更多的照片将使他们能够找到一种方法来预测太阳耀斑或太阳风暴。而太阳望远镜DKIST将于2020年7月正式投入使用。太阳上的这些剧烈活动开始于一次爆炸,而爆炸经常发生在太阳黑子之上。太阳黑子是强磁场浮现在太阳表面形成的区域。当这些暗点变得活跃的时候,他们爆发的同时释放出大量的能量。幸运的是,有害辐射的猛烈迸发被地球外部的大气层所阻挡,因此才不会影响到地面上的人类或者动物。然而,出现在太阳耀斑发生后20分钟内的日冕物质抛射——质子和其它带电颗粒形成的云——会干扰我们的卫星系统,全球定位系统追踪装置和电网。
研究者们希望运用来自DKIST的数据去更多地了解危险的太阳耀斑(出自NASA)。理解和预测太阳活动中的反常现象让科学家们能够在潜在的太阳耀斑爆发前48个小时发出警告。额外的时间为公司提供了更多的时间去确保他们的电网安全和其他基础设施建设,让偏离正常轨迹的卫星回到安全模式。DKIST的主导者Tomas Rimmele说:“所有的现象都和磁场有关,为了揭开太阳最大的秘密,我们不仅要能够清晰地观察这些九千三百万英里远的微小结构,而且还要精确地测量他们表面附近的磁场强度和方位,同时当磁场延伸至百万级的日冕时能够追踪他们,日冕是太阳外部的大气层。”
美国宇航局的帕克太阳探测器在2024年将覆盖太阳周围的四百万英里。位于夏威夷毛伊岛的高10,118英尺的休眠火山,DKIST【全球最大的太阳望远镜】是一个包括美国航天局在内的22所美国科研所的科学家们的合作成果。装有4米宽的孔径——是现存的任何太阳望远镜孔径的两倍——和一个13英尺的镜片,它鼓吹为世界上最复杂的探索太阳的光学系统之一。和其他大多数使用在夜间的地面望远镜不同,DKIST将最主要用于直接观察太阳。大量的聚焦光和吸收的高温能量造成这个望远镜产生了难以置信的高温——足以融化金属。为了降低望远镜过热的温度,DKIST的团队建造了一个能够承受7.5英里大管道运行大量冰和冷却剂的专业冷却系统。
美国宇航局的帕克太阳探测器也将援助DKIST完成它的使命。被创建于2018年,任务是“触摸”太阳,这个探测器目前距离恒星表面只有1160万英里(1860万公里)。如果一切按照计划进行,这个探测器将会在2024年覆盖383万英里的地表——提供科学家们前所未有的关于太阳的观测。即使欧洲航天局定于2020年2月9日发射的太阳轨道飞行器,不会像帕克那样接近太阳,它也将有助于我们更好地了解这颗恒星是如何影响我们的太阳系的。
相关知识
日冕(拉丁文意为皇冠,源自古希腊κορώνη' (korōnè, “garland, wreath”))是围绕太阳和其他恒星的等离子体光环。太阳日冕层可延伸到外太空数百万公里,在日全食时最易观测到,在非日食情况下,也可以使用日冕仪观测。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.SHARIQUA AHMED,山月不知心底事,啾啾啾,Nicole-dogonews
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