嘆為觀止!原來太陽表面長這樣

【正見新聞網2020年02月26日】

專門用於觀測太陽的新型望遠鏡已發布了第一批圖像,結果令人嘆為觀止。它們以我們所見過的最精緻細節展示了恆星表面的形態——如德克薩斯州大小的對流粒子以及微小的磁特徵——後者如同磁場的根莖,從那裡延伸至太空。

美國國家科學基金會位於毛伊島哈萊阿卡拉的Daniel K. Inouye太陽望遠鏡。令人難以置信的觀測結果將加深我們對太陽表面原生動力系統的認知,以及揭示它們如何影響地球。

馬拉諾天文研究所夏威夷大學的天文學家Jeff Kuhn說:「在人類從地表研究太陽的歷史中,這實際上是自伽利略時代以來的最大飛躍。重要性無以言表。」

那些蠕動著的斑點被稱為顆粒。它們是太陽等離子體中對流胞腔的頂部,熱等離子體在中間上升,然後在向外移動,同時冷卻,最終落回邊緣位置。

每個顆粒的實際徑長几乎都超過了1600公里,而美國德克薩斯州也才長約1270公里。

恆星表面的瑰麗現象已經足夠驚人,不過科學家更感興趣的是那些被等離子體扭曲和纏結的磁場,它們可以引發強大的太陽風暴,能夠摧毀地球上的電網(儘管幾率很小)。

強度較低的太陽風也能影響到通信和導航系統,並產生華麗的極光,但我們對外太空氣象的理解和預測能力仍極為有限。這就是科學家們對Inouye太陽望遠鏡寄予厚望之處。

管理Inouye的聯合大學天文研究協會的Matt Mountain表示:「在地球上,我們可以準確地預測世界各地是否會下雨,但還沒有發展出太空氣象學。我們對太陽風的預測能力比陸地天氣落後50年,甚至更長。我們需要掌握太空氣象背後的基本物理學,而這顯然要從太陽開始,這是Inouye太陽望遠鏡未來幾十年中的任務。」

藉助最新的儀器套件(其中一些尚未投入使用),望遠鏡將能夠以前所未有的精度測量和表征這些磁場。測量結果可以為我們提供更高級的太陽風暴預警。目前,我們通常只能提前48分鐘。科學家們希望,可以將預警時間延長到48小時。

Inouye太陽望遠鏡的負責人Thomas Rimmele說:「都和磁場相關。要揭開太陽的最大謎團,我們不僅必須能夠清楚地看見1.5億公里外的這些微小結構,而且還必須非常精確地測量它們在恆星表面的磁場強度和方向,以及延伸到外部大氣的數百萬度高溫的日冕。」

在未來的幾個月中,會投入更多的儀器。低溫近紅外分光光度計(CryoNIRSP)旨在測量日冕中可見冕盤外的磁場。衍射極限近紅外光譜偏振儀(DL-NIRSP)將以高光譜和空間解析度研究磁場和磁場的極化效果。

國家科學基金會天文科學部的天文學家David Boboltz說:「最初的圖像僅僅是個開始。自伽利略於1612年首次將望遠鏡對準太陽以來,Inouye太陽望遠鏡將在投入使用後5年內收集更多有關太陽的信息。」

該望遠鏡定於今年6月達成完整形態。我們迫不及待地想知道它能向我們展示出何等光景。

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