這可能是離我們最近的恒星,對(duì)于我們的存在相當(dāng)重要。但是對(duì)于大多數(shù)pyuart來說,對(duì)科學(xué)界來說,太陽的內(nèi)部運(yùn)作仍然是個(gè)謎。然而,如果世界上最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡——井上丹尼爾太陽望遠(yuǎn)鏡能夠捕捉到太陽的任何跡象的話,那很快就會(huì)成為歷史。
圖解:井上丹尼爾太陽望遠(yuǎn)鏡拍攝了迄今為止最為詳盡的太陽圖片。
美國國家科學(xué)基金會(huì)于2020年1月30日公開了一張迄今為止細(xì)節(jié)最詳細(xì)的太陽影像。影像中那些看起來可口的焦糖玉米粒其實(shí)是覆蓋在太陽表面的湍流沸騰等離子體。那些裂紋-每個(gè)都相當(dāng)于一個(gè)法國的面積-是由太陽物質(zhì)的劇烈運(yùn)動(dòng)引發(fā)的模式,它從日核升起,有助于將熱量傳輸?shù)搅颂柋韺印_@些等離子體首次出現(xiàn)在太陽表層時(shí)非常亮,隨著冷卻和沉降,它們變成暗色的條紋。
這張?zhí)柋韺佑跋癯尸F(xiàn)了劇烈的等離子體運(yùn)動(dòng),這將太陽內(nèi)部的熱量傳輸?shù)搅吮韺樱▉碓矗篘SO/Aura/NSF)。美國國家基金會(huì)說,“過去從沒有這么清晰地看到過,這些亮點(diǎn)為能量傳送到太陽大氣層的最外層-日冕層開辟了一個(gè)通道”。這些亮點(diǎn)可能是解釋為什么太陽日冕溫度超過一百萬度的關(guān)鍵。
研究者們希望,由世界上最大的太陽望遠(yuǎn)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(yù)測(cè)太陽耀斑或太陽風(fēng)暴。而太陽望遠(yuǎn)鏡DKIST將于2020年7月正式投入使用。太陽上的這些劇烈活動(dòng)開始于一次爆炸,而爆炸經(jīng)常發(fā)生在太陽黑子之上。太陽黑子是強(qiáng)磁場(chǎng)浮現(xiàn)在太陽表面形成的區(qū)域。當(dāng)這些暗點(diǎn)變得活躍的時(shí)候,他們爆發(fā)的同時(shí)釋放出大量的能量。幸運(yùn)的是,有害輻射的猛烈迸發(fā)被地球外部的大氣層所阻擋,因此才不會(huì)影響到地面上的人類或者動(dòng)物。然而,出現(xiàn)在太陽耀斑發(fā)生后20分鐘內(nèi)的日冕物質(zhì)拋射——質(zhì)子和其它帶電顆粒形成的云——會(huì)干擾我們的衛(wèi)星系統(tǒng),全球定位系統(tǒng)追蹤裝置和電網(wǎng)。
研究者們希望運(yùn)用來自DKIST的數(shù)據(jù)去更多地了解危險(xiǎn)的太陽耀斑(出自NASA)。理解和預(yù)測(cè)太陽活動(dòng)中的反常現(xiàn)象讓科學(xué)家們能夠在潛在的太陽耀斑爆發(fā)前48個(gè)小時(shí)發(fā)出警告。額外的時(shí)間為公司提供了更多的時(shí)間去確保他們的電網(wǎng)安全和其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),讓偏離正常軌跡的衛(wèi)星回到安全模式。DKIST的主導(dǎo)者Tomas Rimmele說:“所有的現(xiàn)象都和磁場(chǎng)有關(guān),為了揭開太陽最大的秘密,我們不僅要能夠清晰地觀察這些九千三百萬英里遠(yuǎn)的微小結(jié)構(gòu),而且還要精確地測(cè)量他們表面附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度和方位,同時(shí)當(dāng)磁場(chǎng)延伸至百萬級(jí)的日冕時(shí)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(cè)器在2024年將覆蓋太陽周圍的四百萬英里。位于夏威夷毛伊島的高10,118英尺的休眠火山,DKIST【全球最大的太陽望遠(yuǎn)鏡】是一個(gè)包括美國航天局在內(nèi)的22所美國科研所的科學(xué)家們的合作成果。裝有4米寬的孔徑——是現(xiàn)存的任何太陽望遠(yuǎn)鏡孔徑的兩倍——和一個(gè)13英尺的鏡片,它鼓吹為世界上最復(fù)雜的探索太陽的光學(xué)系統(tǒng)之一。和其他大多數(shù)使用在夜間的地面望遠(yuǎn)鏡不同,DKIST將最主要用于直接觀察太陽。大量的聚焦光和吸收的高溫能量造成這個(gè)望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生了難以置信的高溫——足以融化金屬。為了降低望遠(yuǎn)鏡過熱的溫度,DKIST的團(tuán)隊(duì)建造了一個(gè)能夠承受7.5英里大管道運(yùn)行大量冰和冷卻劑的專業(yè)冷卻系統(tǒng)。
美國宇航局的帕克太陽探測(cè)器也將援助DKIST完成它的使命。被創(chuàng)建于2018年,任務(wù)是“觸摸”太陽,這個(gè)探測(cè)器目前距離恒星表面只有1160萬英里(1860萬公里)。如果一切按照計(jì)劃進(jìn)行,這個(gè)探測(cè)器將會(huì)在2024年覆蓋383萬英里的地表——提供科學(xué)家們前所未有的關(guān)于太陽的觀測(cè)。即使歐洲航天局定于2020年2月9日發(fā)射的太陽軌道飛行器,不會(huì)像帕克那樣接近太陽,它也將有助于我們更好地了解這顆恒星是如何影響我們的太陽系的。
相關(guān)知識(shí)
日冕(拉丁文意為皇冠,源自古希臘κορ?νη' (korōnè, “garland, wreath”))是圍繞太陽和其他恒星的等離子體光環(huán)。太陽日冕層可延伸到外太空數(shù)百萬公里,在日全食時(shí)最易觀測(cè)到,在非日食情況下,也可以使用日冕儀觀測(cè)。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.SHARIQUA AHMED,山月不知心底事,啾啾啾,Nicole-dogonews
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