原來望遠鏡裡的太陽長這樣，NASA撥開太陽面紗，看到更深處的秘密

2023-04-01 08:29:50

在宇宙中，沒有比太陽更容易看見的星星了。它是我們日常生活中能看到的最亮的天體，離我們最近的恆星，已經伴隨地球45億年了。然而，即使對於這樣一個被觀察得極好的天體，我們的知識仍然非常有限，甚至非常少...

(不要走開，文章末尾有彩蛋)

老師和父母在我們年輕的時候告訴我們:永遠不要用眼睛直視太陽，否則你會失明--事實上，他們不會說出來，也沒有人能真正直視太陽。雖然宇宙中充滿了大量非常暗的天體，這給天文學家的探測帶來了很大的困難，但是太陽太亮了，我們也很難觀察到。

(圖片說明:太陽的日冕層延伸數百萬公裡，只有在日全食時才能看到。)

為此，天文學家必須使用非常先進的望遠鏡來理解這個「最熟悉的陌生人」。

高解析度日冕成像儀

2012年，美國宇航局的高解析度日冕成像儀(Hi-c)在新墨西哥州白沙飛彈試驗場發射，上升空，並在地球上執行任務，上升空。

這臺望遠鏡配有最先進的探測設備，重約210公斤，長約3米。據介紹，Hi-c的解析度可達0.1弧秒/像素，比以前的太陽動態觀測臺高14倍。

(圖片說明:高碳鋼結構示意圖)

顧名思義，Hi-c的主要任務之一是詳細觀察日冕。已經很神秘的太陽，在日冕層的「後面」就更加神秘了。

中央蘭開夏郡中央大學的太陽物理學教授羅伯特·沃爾什在介紹Hi-c的觀察能力時做了一個有趣的類比:我們看太陽就像在看一個標記清晰的足球比賽視頻。整個體育場都是綠色的。然而，在Hi-c的觀察下，我們的觀察技術已經達到了超高清，我們可以看到球場上每一片草地的細節。

(圖片說明:太陽日珥模擬動畫)

博爾德科羅拉多大學的太陽物理學家莫特奇爾·莫爾納爾稱讚道:「這將是一場理解太陽的革命。」

通過這種強大的技術，我們可以更好地觀察和理解日冕。

最熟悉的「陌生人」

日冕是太陽的最外層結構。我們通常稱之為太陽的半徑是696，000公裡。事實上，它不包括日冕，而是進入日冕下面的色球層。日冕是肉眼看不到的，只能在日全食或藉助日冕儀才能看到。

(圖片說明:美國宇航局在2015年5月發布了壯觀的太陽表面日冕環合成圖像)

科學家發現日冕延伸到非常廣闊的區域，達到數百萬公裡。更不可思議的是，儘管日冕層離太陽中心相對較遠，但溫度卻高於內色球層和光場。正常情況下，光球層的溫度只有5500千米，而日冕層的溫度可以達到幾百萬攝氏度。

對天文學家來說，日冕層的奧秘遠不止於此。它就像太陽的光幕。雖然它沒有完全遮住太陽，但它總是讓我們看得不夠清楚。結果，高-c輻射上升到0+，給科學家帶來了最高清的太陽照片，揭開了太陽之謎。

掀開太陽的蓋子

Hi-c不僅看起來很好，而且看起來很深。它可以揭開太陽的「蓋子」，看到太陽表面下的真實面目。

最近Hi-c發布了一張高清圖片，向我們展示了前所未有的太陽細節。

這張照片展示了我們從未見過的太陽，揭示了太陽複雜的大氣結構。圖片中黑匣子的位置曾經被天文學家認為是一個空開的暗區。然而，在Hi-c銳利的鏡頭下，所有的秘密一目了然。

科學家們現在已經在這個地區發現了高溫電離氣體。電離氣體的每一種線性結構都有500多公裡長，溫度高達100萬攝氏度。然而，它們是如何形成的以及它們對太陽有什麼意義仍然未知。

美國國家航空航天局MSFC中心的首席高-c研究員艾米·懷恩巴格爾博士說，「高-C傳回的這些圖像非常有價值，讓我們對太陽的大氣層有了更多的了解。除了太陽探測器(Parker)和太陽探測器(solO)的任務之外，這些天基探測儀器的構成將在不久的將來從一個新的角度揭示太陽外層大氣的動態變化。」

太陽的「毛孔」

除了上述的太陽望遠鏡之外，還有另一個必須提及的裝置，即丹尼爾·伊努耶太陽望遠鏡(DKIST)。

(圖片說明:丹尼爾·伊努耶太陽能望遠鏡)

科學研究院位於夏威夷毛伊島的哈雷阿卡拉天文臺。它可以從可見光到近紅外波長觀察太陽，並有一個4.24米的主鏡。它有很強的觀測能力，可以校正大氣扭曲和太陽圖像的模糊，對於這顆距離我們1.5億公裡的主星，DKIST可以達到20公裡的解析度。

DKIST於2010年獲準施工，並於2019年完工。今年年初，DKIST以極高的效率發布了人類歷史上最高清的太陽照片。

高解析度圖像告訴我們，天空中的黃色「火球」雖然看起來非常平滑，但卻被這樣的「細胞」結構所覆蓋。雖然這些斑塊很小，但實際上幾乎每個斑塊都比青海省的面積大。

據報導，這些細胞結構是熱量傳遞到太陽下的表面時產生對流的結果。熱等離子體從明亮的中心升起，然後冷卻，然後下沉，形成黑線。

讓人們愛和恐懼的太陽。

沒有太陽，地球什麼都不是，這是一個我們都知道的真理。太陽是萬物之源，萬物之本，在生活中起著至關重要的作用。

然而，我們太害怕太陽了，因為它太可怕了。我們知道太陽的核心是一顆超級巨大的核彈，而且劇烈的核聚變反應一直在發生。當然，我們不需要擔心它直接傷害我們，但是它產生的太陽活動一直威脅著我們。

太陽活動對電子設備的幹擾已經是對人類危害最小的了。如果太陽在任何一天都有超級活動，恐怕強烈的輻射會給人類帶來難以想像的災難。

正是因為這個原因，我們必須繼續把我們的精力投入到對太陽的研究中去，以確保它不會在餵養地球上的生物時突然改變性情，變成一個魔鬼。

同時，恆星是宇宙中最常見的天體，是人類理解宇宙的基礎，而太陽是人類理解恆星的絕佳對象。抓住這樣的機會，了解恆星的發展和演變，我們就能知道我們要去哪裡。

與宇宙中許多黑暗的天體不同，太陽的方向相反，這使得我們很難用耀眼的光來觀察。只有通過望遠鏡和其他設備，我們才能深入了解它的秘密。如何突破濃霧，挖掘出太陽的核心秘密，將是科學家面臨的一大難題。

(雞蛋:最近，中國科學院光電技術研究所宣布，該研究所的太陽高解析度成像技術研究小組已經成功開發出1.8米的太陽望遠鏡。據報導，這臺望遠鏡是繼丹尼爾·伊努耶太陽能望遠鏡之後的第二大太陽能望遠鏡。未來，中國還將發射先進的天基太陽觀測衛星，與來自世界各地的科學家一起「切開」太陽，探索最深的秘密。)