点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:人类拍到迄今最清晰的太阳照片 竟然像个爆米花?
首页> 科普频道> 天文前沿 > 正文

人类拍到迄今最清晰的太阳照片 竟然像个爆米花?

来源:光明网2020-02-12 17:45

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  前段时间,美国国家科学基金会(NSF)位于夏威夷的丹尼尔∙凯∙伊农奕(Daniel K Inouye)太阳望远镜捕捉到了迄今最清晰的太阳表面照片。高清图像里,太阳仿佛是流动的黄金,展现出太阳作为等离子体复杂的结构,为人类认识太阳和预测太阳活动,提供了更进一步的素材。那么照片是怎么拍摄的?未来这架望远镜还会带来什么惊喜呢?来听听中国科学院院士汪景琇怎么说~

人类拍到迄今最清晰的太阳照片 竟然像个爆米花?

  光明网:夏威夷丹尼尔∙凯∙伊农奕(Daniel K Inouye)太阳望远镜是目前世界上最大的太阳望远镜,它有什么特点?科学目标是什么?

  汪景琇:这是世界上最大的太阳望远镜,坐落于夏威夷毛伊岛东部。丹尼尔∙凯∙伊农奕太阳望远镜口径4米,由美国国家自然科学基金委资助,美国国家太阳天文台研制和运行,历经20年、耗资3.44亿美金。伊农奕太阳望远镜去年12月“开光”,刚刚睁开巨眼的它正以从未有过的精细度观测太阳。

  它的科学目标是对太阳磁场进行最精确的测量,包括前所未有的对太阳大气或日冕磁场的测量,从而回答一些最重大的科学问题,比如,太阳的日冕为什么会有百万度的高温,比太阳表面热百倍;太阳大气中翻腾的磁场如何驱动太阳风暴并影响地球上的生命等。

  光明网:此次的照片是如何拍摄的?

  汪景琇:这张照片是1月29日发布的,是伊农奕太阳望远镜拍摄的太阳光球表面的单色像,可能是由多幅照片拼接而成的。其日面空间分辨率达到35公里。试想,在离太阳1.5亿公里外的地球,人类能够分辨清楚太阳表面35公里的结构特征,这是何等令人振撼的科学技术奇迹!

  光明网:照片上的不规则形状是什么?为什么太阳表面会是这样的?我们可以从这张照片中得到什么信息?

  汪景琇:照片展示的,是太阳表面沸腾的超热大气。图中不规则的形状是湍动对流的图案。那些明亮的“元泡”是从太阳内部向上翻腾的气泡,即包含电离的正负电荷在内的超热等离子体。而“暗径”类的结构,是对流中下落的被冷却的等离子体。每一个亮的“元泡”和周围的“暗径”,组成像爆米花似的 “太阳米粒”。它们是恒星对流的一个基本结构。

    值得一提的是图像中“米粒暗径”内只有几十公里的精细结构,有的表现为“亮点”,有的形如“金属丝网”。它们曾在较低分辨率的观测中被邓恩(Dunn)等发现。近年暗径内的结构被地面和空间更多观测证实和研究,也被称为“暗径亮点”。然而,在较低的分辨率下,不可能在结构上分辨这些极为精细的特征,更不可能在物理上对它们进行可靠的诊断,其“真容”也许只有靠伊农奕太阳望远镜才能真正揭示,它们可能为揭密日冕加热等难题提供重要线索。

    光明网:此前邓恩太阳望远镜也曾拍到过太阳的照片,邓恩太阳望远镜的特点是什么?这次拍摄的图片和以往有什么不同?

    汪景琇:邓恩太阳望远镜是美国国家太阳天文台1969年投入工作的、口径为1.5米的真空塔式太阳望远镜,位于新密西哥州的萨克峰,因其高分辨率光谱成像观测闻名于世。后来,为表彰该天文台的太阳物理学家邓恩(Dunn)的贡献,该望远镜被命名为邓恩太阳望远镜。

  为建设伊农奕太阳望远镜,美国国家基金委削减了对邓恩太阳望远镜的资助,使其成为由基金委、新墨西哥州和私人资助的太阳黑子太阳天文台的主要设备。邓恩太阳望远镜取得了很多重要成果,其中就包括对太阳对流的高分辨率观测和邓恩等1974年关于米粒暗径中细丝状亮点结构(filigree)的发现。邓恩望远镜因2004年配备了高阶自适应光学系统,进一步提升了高分辨率观测的性能。

  与早期邓恩太阳望远镜等以往最好的光球照片比,伊农奕太阳望远镜观测的空间分辨率提高了约三倍。在米粒暗径中细丝状亮点结构被发现46年后,太阳物理学家可能第一次取得了它们被详细分辨的图像。现在发布的只是单色像,更精细的磁场和动力学测量将提供更多的物理信息。

  光明网:还处于测试阶段的伊农奕太阳望远镜便拍下了如此清晰的太阳照片,未来它还将安装更多先进仪器,如低温近红外分光光度计、衍射极限近红外光谱偏振仪,这两个仪器的作用是什么?它将对科学家探索太阳提供哪些帮助?

  汪景琇:伊农奕太阳望远镜配备了5套终端设备,确保在高空间分辨率下、日面和太阳大气中磁场偏振测量的最高精度和灵敏度。低温近红外光谱偏振仪和二维近红外光纤光谱偏振仪,将直接测量太阳大气包括日冕中的磁场,可能是伊农奕太阳望远镜最重要的两套设备。

  迄今为止,太阳磁场的直接测量仅局限于太阳光球表面,对太阳大气(色球、过渡区和日冕)磁场的知识,主要来自在简化假定下的理论重构。缺乏可靠的观测,限制了科学家对太阳磁活动起源和机理的理解,导致日冕加热和太阳风起源等难题得不到解决。其他三套设备包括快速宽带滤光单色像仪,双光路可见光狭缝光谱偏振仪和多波段成像光谱偏振仪。

  自然杂志报道的只是伊农奕太阳望远镜开光后拍到的光球照片,望远镜的科学观测还要等几个月才能正式开始。伊农奕太阳望远镜与抵近太阳的帕克太阳探针(PSP)和欧空局本周将发射的太阳轨道器(Solar Orbiter),标志着太阳探测的一个新纪元的开始,为我国太阳物理研究提供了重大机遇和挑战。中国科学家正在抓紧工作,为实现我国第一个太阳卫星-“先进空基太阳天文台(ASOS)” 而努力,并为8米口径的“先进地基太阳天文台(ASOG)”计划做科学和技术准备。(蔡琳)

  受访专家:汪景琇,中国科学院院士,中国科学院国家天文台研究员,中国科学院大学资深讲席教授,《Research in Astronomy and Astrophysics》联合执行主编。

[ 责编:张蕃 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 大陆海事部门在台湾海峡西侧水域开展联合巡航

  • 陕西清涧寨沟遗址

独家策划

推荐阅读
万兆元年,谁来领航?是更智慧AI,是更领先的Advance,是刷新极限的速度,还是升级多维的体验?中国移动5G-A商用发布会,重新定义数智新时代,邀您共同见证!3月28日15:00-16:00
2024-03-28 12:36
作为中国大科学装置之一,高能同步辐射光源是由中国科学院、北京市共建的怀柔科学城大科学装置集群的核心装置。
2024-03-28 09:54
2022年8月15日,国际天文学联合会小天体命名工作组发布公告,将国际永久编号为192353号的小行星命名为“王大中星”。围绕大学的根本任务是育才造士这一核心要义,王大中归纳并紧抓建设一流大学的三大要素:大师、大楼和大学精神。
2024-03-28 09:34
坎潘特强调,最新观测表明,精确的星震学技术可用于探测表面温度低至4200℃(比太阳表面低约1000℃)的矮星,为天体物理观测开辟了一个新领域。这一最新结果表明,星震学技术有望详细表征这些恒星及其宜居行星的细节,而精确确定附近冷矮星的年龄对于阐释系外行星上发现的生物特征可能至关重要。
2024-03-28 09:33
记者从自然资源部3月27日召开的例行新闻发布会上获悉:今年是极地考察40周年,自然资源部将开展一系列活动纪念这一重要时间节点。7月北极黄河站建站20周年时,在黄河站举办招待会、研讨会等相关活动,中国第四十一次南极考察期间将在长城站、中山站举行招待会、研讨会等相关活动,“雪龙”号、“雪龙2”号船停靠外港时举行公众开放日活动。
2024-03-28 09:32
联合国教科文组织执行局27日批准18处地质公园列入世界地质公园网络名录,其中包括中国的6个地质公园,分别是长白山世界地质公园、恩施大峡谷-腾龙洞世界地质公园、临夏世界地质公园、龙岩世界地质公园、武功山世界地质公园、兴义世界地质公园。
2024-03-28 09:31
据介绍,除了服务于中国探月工程四期,后续鹊桥二号中继星还可为国内外月球探测提供中继通信支持。
2024-03-28 09:25
涂白防虫、修剪树枝、引水灌溉……每当春天到来,在祖国西北边陲新疆托里县老风口,生态造林工作就紧锣密鼓地开始了。
2024-03-27 10:22
今年我国纪念“世界水日”“中国水周”的活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
2024-03-27 10:21
在齐齐哈尔市甘南县宝山乡巨宏村,村民苑忠国正在准备春耕,多年来通过参与县里的培训,春耕物资的采购对他来说已是轻车熟路。
2024-03-27 10:20
在开展调查监测,评估新污染物环境风险状况方面,《行动方案》提出建立化学物质环境信息调查制度、建立新污染物环境调查监测制度、建立化学物质环境风险评估制度、动态发布重点管控新污染物清单等具体措施。
2024-03-27 10:18
一群“麦哲伦”式的实验物理学家正在高能物理的版图上开疆拓土。而玻色子的发现,正在指向新的“盛宴”。
2024-03-27 10:16
作为古生物学家,徐星是中国科学院院士、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员,同时也是云南大学教授,主要从事中生代陆相脊椎动物化石及地层学研究。
2024-03-27 10:15
近期,12P/Pons-Brooks彗星(以下简称12P彗星)成为全球瞩目的对象,我国不少天文爱好者成功观测并拍摄到这位“天外来客”。
2024-03-26 03:25
日前,中办、国办印发《关于加强生态环境分区管控的意见》(以下简称《意见》),明确提出到2025年,生态环境分区管控制度基本建立,全域覆盖、精准科学的生态环境分区管控体系初步形成。
2024-03-26 03:20
眼下正值春耕备耕的关键阶段,突如其来的天气变化,是否会对春耕、农作物造成影响?
2024-03-26 10:16
3月24日是世界防治结核病日。南开大学饶子和院士团队与上海科技大学免疫化学研究所张璐研究员团队合作,首次揭示了抗结核新靶标Rv3806c的冷冻电镜三维结构。
2024-03-26 10:16
25日,中国海油发布消息,我国在渤海超5000米的地层钻探发现一口高产油气井,测试日产油气当量近1400立方米,创造了我国海上深层油气探井日产最高纪录。
2024-03-26 10:15
“绝对安全”的通信是千百年来人类的梦想之一,从摩斯电码到电报、传真,从移动电话到网络通信,通信技术的发展同时带来了各类安全隐患,与通信安全相关的技术一直是科技界、产业界的重点攻关方向。
2024-03-25 10:47
记者从中国科学院近代物理研究所获悉,该所研制的中国超重元素研究加速器装置(CAFE2)取得重大突破,成功实现了14.8粒子微安流强、224兆电子伏能量的束流在靶稳定运行,创造了国际同类装置运行束流参数的最高流强纪录。
2024-03-25 10:07
加载更多