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世界上最大的太陽望遠(yuǎn)鏡拍攝的第一張照片以前所未聞的細(xì)節(jié)捕捉到了太陽

經(jīng)過卡邁林·格里瑟，CNN

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更新于美國東部時(shí)間2025年4月29日星期二晚上8:29

美國國家科學(xué)基金會(huì)的丹尼爾·井上太陽望遠(yuǎn)鏡拍攝的太陽表面特寫顯示了太陽黑子群周圍的磁活動(dòng)。

VTF/KIS/國家科學(xué)基金會(huì)/NSO/奧拉

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由世界上最大的太陽望遠(yuǎn)鏡拍攝的一張新發(fā)布的太陽圖像以前所未有的細(xì)節(jié)展示了離我們最近的恒星的表面，揭示了其熾熱的復(fù)雜性。

這張照片是由美國國家科學(xué)基金會(huì)的丹尼爾k井上太陽望遠(yuǎn)鏡的新的可見可調(diào)濾波器，或VTF首次拍攝的。該儀器可以建立一個(gè)比以往任何時(shí)候都更接近的三維視圖，顯示太陽表面正在發(fā)生的事情新聞稿.

特寫鏡頭展示了一個(gè)洲大小的集群黑暗黑子靠近太陽內(nèi)部大氣層的中心，每像素6.2英里(10公里)。

這些污點(diǎn)標(biāo)志著強(qiáng)烈的磁活動(dòng)區(qū)域，那里很可能發(fā)生太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。日冕物質(zhì)拋射是從太陽外層大氣中爆發(fā)出來的被稱為等離子體和磁場(chǎng)的大型電離氣體云。

美國國家科學(xué)基金會(huì)井上太陽望遠(yuǎn)鏡儀器項(xiàng)目科學(xué)家弗里德里?！の譅柛?Friedrich Woeger)在一封電子郵件中說，像這張12月初拍攝的詳細(xì)圖像為科學(xué)家提供了一種了解和預(yù)測(cè)潛在危險(xiǎn)的太陽天氣的重要方式。

“19世紀(jì)的一場(chǎng)太陽風(fēng)暴卡林頓事件據(jù)報(bào)道，它是如此充滿活力，以至于在電報(bào)局引起了火災(zāi)。我們需要了解這些現(xiàn)象的物理驅(qū)動(dòng)因素，以及它們?nèi)绾斡绊懳覀兊募夹g(shù)并最終影響我們的生活。"

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他解釋說，這些來自太陽的能量爆發(fā)可以與我們星球自身的電磁場(chǎng)相互作用，對(duì)電網(wǎng)和衛(wèi)星供電的通信網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施造成干擾。

太陽以11年為一個(gè)周期，經(jīng)歷高磁活動(dòng)和低磁活動(dòng)的時(shí)期。10月，來自美國國家海洋和大氣管理局、美國國家航空航天局和國際太陽周期預(yù)測(cè)小組的科學(xué)家宣布的太陽達(dá)到活動(dòng)的頂峰，稱為太陽最大值。在高峰期，太陽磁極翻轉(zhuǎn)，更多的太陽黑子出現(xiàn)在其表面。

最大值預(yù)計(jì)將持續(xù)幾個(gè)月，因此這是井上太陽望遠(yuǎn)鏡用太陽動(dòng)態(tài)表面的壯觀圖像來加強(qiáng)其儀器測(cè)試的合適時(shí)間。

近距離觀察太陽

科羅拉多大學(xué)博爾德分校環(huán)境科學(xué)合作研究所的科學(xué)家馬克·米斯奇說，就像在爐子上煮湯一樣，熱量從太陽的核心逸出，通過流體運(yùn)動(dòng)上升到太陽表面。Miesch沒有參與這項(xiàng)研究。

Miesch說，太陽黑子就像“磁塞”，或恒星復(fù)雜磁場(chǎng)中的纏結(jié)，阻止熱量到達(dá)表面。由于這個(gè)原因，太陽黑子比太陽其他區(qū)域發(fā)出的光少，在圖像中顯得更暗，比周圍環(huán)境更冷。然而，他補(bǔ)充說，太陽黑子“仍然比地球上任何一個(gè)火爐都要熱”。

太陽的表面紋理來自其表面不同的密度和溫度，其表面有類似洋蔥的層次。Miesch說，通過像收音機(jī)調(diào)諧器一樣“調(diào)諧”到不同的波長或顏色，VTF提供了一種探測(cè)這些不同層并觀察它們之間發(fā)生了什么的方法。

換句話說，雖然個(gè)人相機(jī)的圖像使用同時(shí)包含多個(gè)波長的光，但VTF，一種成像光譜偏振儀，會(huì)逐個(gè)過濾可測(cè)量的波長。

為了完成這種過濾，該儀器使用了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具——兩塊相距僅幾微米的玻璃板。

移動(dòng)

“其原理與消除噪音的耳機(jī)并無不同:當(dāng)兩種波長相似的波在相同或交叉的路徑上傳播時(shí)，它們可以相互作用，要么相互抵消，要么相互加強(qiáng)，”Woeger說?！氨?捕獲’在這兩塊板之間的光波會(huì)發(fā)生干涉，而這兩塊板之間的距離決定了哪些確切的'顏色’光會(huì)被傳遞，哪些會(huì)被抵消?！?/p>

在短短幾秒鐘內(nèi)，這種強(qiáng)大的儀器通過不同的過濾器捕捉到數(shù)百張圖像，并將它們組合成一張三維快照。

然后，研究人員可以使用由此產(chǎn)生的視圖來研究太陽大氣di?erent層的溫度、壓力、速度和磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

“看到第一次光譜掃描是一個(gè)超現(xiàn)實(shí)的時(shí)刻。這是望遠(yuǎn)鏡中其他儀器無法做到的，”國家太陽天文臺(tái)的高級(jí)光學(xué)工程師Stacey Sueoka博士在一份聲明中說。

在毛伊島哈雷阿卡拉火山山頂附近，美國國家科學(xué)基金會(huì)丹尼爾·k·井上太陽望遠(yuǎn)鏡將為更深入地了解我們的母星鋪平道路。

國家科學(xué)基金會(huì)/NSO/奧拉

地平線上的下一步是什么？

成像分光旋光儀代表了十多年發(fā)展的頂點(diǎn)。

VTF位于美國國家科學(xué)基金會(huì)的國家太陽天文臺(tái)，在毛伊島10，000英尺(3，000米)的哈雷阿卡拉火山山頂，它本身跨越了井上太陽望遠(yuǎn)鏡的多個(gè)樓層。

在德國太陽物理研究所設(shè)計(jì)和建造了VTF之后，該儀器的部件被運(yùn)到大西洋和太平洋，然后重新組裝——就像“瓶中船”，韋爾格說。

該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)該工具將于2026年全面投入使用。

太陽物理研究所的VTF項(xiàng)目科學(xué)家馬蒂亞斯·舒伯特博士在一份聲明中說:“這項(xiàng)技術(shù)成就的重要性使得人們很容易認(rèn)為VTF是井上太陽望遠(yuǎn)鏡的心臟，它終于在它永遠(yuǎn)的地方跳動(dòng)了?！?/p>

太陽望遠(yuǎn)鏡是科學(xué)家最近為更好地了解太陽及其暴風(fēng)雨天氣模式所做的其他幾項(xiàng)努力之一，包括太陽軌道飛行器，歐洲航天局和美國國家航空航天局于2020年發(fā)射的聯(lián)合任務(wù)，以及美國國家航空航天局的帕克太陽探測(cè)器，第一個(gè)“觸摸”太陽的宇宙飛船。