地球上最大、最强大的太阳望远镜刚刚为我们提供了令人惊叹的太阳表面新视角。
在一系列新图像中,丹尼尔·井上太阳望远镜的观测结果揭示了太阳黑子区域、翻滚的对流细胞以及太阳大气中等离子体运动的复杂细节,分辨率可达约 20 公里(约 12 英里) 。
在这些尺度下,等离子体结构看起来就像绘画上的笔触和纹理。就距离而言,平均而言,单个太阳能对流电池仅比美国德克萨斯州小一点。
然而,这些新的 Inouye 图像的设计不仅仅是为了让你感到渺小和微不足道,它们是对即将到来的科学的预览,因为研究人员对太阳表面进行了精致的细节分析,以了解其上发生的过程。
太阳黑子通常比整个地球还要大,通常是短暂的瑕疵,其磁场异常强大,由于温度相对较低,因此比周围区域显得更暗。 它们还与太阳更猛烈的爆发有关:当磁场线缠结、断裂和重新连接时,它们以日冕物质抛射和太阳耀斑的形式释放出令人难以置信的能量爆发。
太阳黑子的活动并不是恒定的。 它与大约 11 年的周期有关,在此期间,太阳黑子和耀斑活动在太阳活动极大期达到顶峰,在太阳活动极小期几乎降至零。 在太阳活动极大期,太阳的两极会交换位置。 我们目前正处于太阳活动极大期的道路上,之后太阳活动将再次开始消退。
目前尚不清楚是什么驱动了这些太阳周期,或者。 但这些信息对地球上的我们来说非常重要,因为通常与太阳黑子相关的日冕物质抛射会发出大量带电粒子云,这些粒子云会猛烈撞击地球磁场,并带来危险。我们依赖技术的生活方式。
新的井上图像展示了与太阳黑子相关的几个精细结构。
例如,有本影(即中间的黑点)。 本影内看到的明亮斑块称为本影点。 半影是本影周围较亮的区域。 其特征是明亮的丝线,称为半影丝。
偶尔,可以看到类似太阳黑子的集中磁场区域,有本影但没有外围半影。 这些被称为太阳毛孔; 当不满足形成半影的条件时,它们就会形成。
而且,当太阳黑子开始衰变和消失时,光桥就可以穿过它。 进一步的衰变会使太阳黑子失去半影; 捕捉这种损失的过程是非常罕见的。
当太阳安静时,在光谱可见部分捕获的图像中,它可能显得毫无特色。
然而,即使是安静的太阳也有很多事情发生。 如下图所示,对流池赋予太阳表面或光球层“爆米花”纹理。 热等离子体从电池中心升起,然后向外移动到边缘,冷却时又落下。 这些对流细胞或颗粒体巨大得惊人,直径可达 1,600 公里(994 英里)。
光球层上方是太阳大气层或色球层。 有时它会充满细小的、深色的、笔触状的等离子体线,称为原纤维或针状体。 它们看起来像头发,但原纤维直径通常在200公里和450公里(125 至 280 英里)。 它们从光球层喷发并持续几分钟。 科学家们不知道原纤维是如何产生的,但它们肯定有很多,而且它们是相当可靠的指标的方向凌乱的太阳磁场。
科学家希望,井上的数据将有助于解开这些迷人的太阳现象的一些挥之不去的谜团。 反过来,这可以帮助理解更大的现象。 例如,太阳的内部动力学以及驱动太阳周期的因素。
望远镜已经开始提供结果。 今年早些时候,科学家描述了有史以来的首次观察结果太阳黑子中的太阳大气波。
“没有任何其他设施能像井上太阳望远镜一样”,天文学家、井上太阳望远镜主任托马斯·里默勒(Thomas Rimmele)说,。 “现在,通过为研究界提供前沿观测机会来增进我们对太阳的了解,它是我们使命的基石。它改变了游戏规则。”
您可以查看和下载新图像的全分辨率版本在国家科学基金会网站上。