科学家图片 科学家发布迄今为止最“高清”太阳照片：像流动的黄金

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作者：牛婉杨

1月29日，位于夏威夷哈雷卡拉山顶4米高的世界上最强大的太阳望远镜丹尼尔·k·伊努耶太阳望远镜拍摄了迄今为止太阳表面的最高清晰度照片，为科学家提供了重要细节。

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，呈现出细胞状的结构。DKIST捕捉到的细节精确至30公里宽，每个“细胞”都相当于德克萨斯州那么大。为人类认识太阳和预测太阳活动，提供了更进一步的素材。

这张照片覆盖了36500×36500公里

这些细胞样结构是太阳剧烈运动的标志。太阳表面翻滚着等离子，这些等离子构成的湍流，将太阳内部的热量传输到太阳表面，冷却后再通过黑暗通道下沉，构成一种对流。

这台强大的新型太阳望远镜拍摄的第一批光线图像是有史以来从地面拍摄的最详细的图像，暗示着未来的发现。

“这是自伽利略时代以来人类从地面研究太阳能力的最大飞跃，对于人类来说至关重要。”夏威夷大学天文学研究所的Jeff Kuhn说道。

未来几个月将安装两个功能强大的仪器。重达2吨的低温近红外光谱旋光仪将测量恒星可见盘外的太阳磁场，而衍射受限的近红外光谱旋光仪将聚焦磁场的极端细节。

Kuhn表示：“这些仪器采用灵敏的红外技术和复杂的光学器件，可以揭示黑子和小的磁性特征，以及它们的磁力如何进入太空。我们希望借助这些新工具来学习太阳与地球的相互作用。”

太阳每秒燃烧约500万吨氢燃料。将镜头直接对准这样一颗表面温度达到6000摄氏度的恒星，显然是一个挑战。

DKIST总监Thomas Rimmele表示：“望远镜镜面的焦点有极大热量，能在短时间内熔化金属。为了解决这些热量问题，我们每天晚上都在游泳池中装满冰，为白天的光学器件和结构提供冷却。”

据报道，为了保护望远镜，科学家们制作了一个特殊的冷却系统，通过11公里长的管道将冷却剂分配到整个天文台，用于白天的冷却。望远镜的穹顶本身被冷却片覆盖，内部有挡板结构提供阴影。

DKIST的突破及对未来的影响

总的来说，DKIST这次的突破在于分辨率。如图所示，在巨大的太阳面前，DKIST的拍摄范围在中间的白色框内。放大后，你可以看到像细胞一样的组织。每个“细胞”都有德州那么大，“细胞”之间最小的亮点也有曼哈顿岛那么大。

DKIST可以分辨小至30公里的太阳表面特征，分辨率比国家科学基金邓恩太阳望远镜提高5倍以上。

视频中左边是来自DKIST的拍摄的第一幅图像；右边的图像模拟了邓恩太阳望远镜在指向太阳的同一位置时所观察到的情况。

知乎天文话题杰出回答者Pjer在帖子中写道，“DKIST可以看到前所未有的细节，不仅可以更清晰地看到之前可以看到的米粒组织，还可以看到之前看不到的米粒组织之间的亮点。”

“边沿黑色的网络是磁场集中的位置，而黑色网络中的亮区，有可能是磁场变化最活跃的位置。因为太阳大气中都是等离子体，太阳活动太阳爆发归根到底都是电磁力主导的磁流体动力学过程，磁场可以决定有没有爆发，磁场也能决定爆发能量有多大。深入的研究这些精细结构的磁场，就有可能让我们更深入的了解太阳磁场，磁场如何发展演化？它们如何存储和释放能量？回答这些问题帮助我们显着提高对于太阳爆发的预测能力。”

DKIST的研究人员希望通过扩大这些细胞结构来理解导致太阳向Tai 空发射强大耀斑的原因，从而潜在地破坏地球的卫星、电网和通信。科学家希望在获得新数据后，能够更好地预测此类事件并给出预警，而不是在事件发生前几分钟才知道。

研究人员还希望最终能够解决困扰人们半个世纪的两个难题：

为什么日冕比太阳表面热得多？

为什么太阳风可以从初生太阳风的10km/s加速到300km/s？

在这方面，DKIST将得到美国航天局帕克太阳探测器和欧洲航天局太阳轨道飞行器的协助。

更多DKIST信息请见：

https://www.nso.edu/telescopes/dki-solar-telescope/

相关报道：

https://astronomynow . com/2020/01/29/Daniel-k-inouye-solar-telescope-blizzles-with-first-light-images/

https://www.sciencemag.org/news/2020/01/world-s-largest-solar-telescope-takes-its-first-shot

https://www.zhihu.com/question/368782371/answer/991835990

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