太阳最高分辨率照片来了

2020-02-09
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长久以来,地球一直被认为是宇宙的中心。不仅太阳,整个天球都围绕地球转动。这是著名的地心说,托勒密的宇宙体系便是此模型的完善。直至欧洲文艺复兴时期,天文观测数据日益丰富,日心说逐渐浮出水面。

今天我们知道,太阳是太阳系的绝对核心,占有整个太阳系总体质量的99.8%,对地球和地球上的所有生命来说,太阳的重要性不言而喻。尽管如此,地球和太阳都不是宇宙的中心。在广袤无垠的宇宙空间中,太阳仅仅是一颗普通的不能再普通的恒星。月球围着地球转,地球围着太阳转,与此同时太阳也在围绕着银河系的中心公转。

尽管十分普通,太阳依然提供了地球生命和人类文明需要的所有光和热。无怪乎在几乎所有文明中,太阳神总有极为重要的地位……

千面太阳神

古埃及的太阳神拉(Ra)长着鹰首,顶着日盘,在近一千多年的时光里,一直是古埃及最高神祇。据说所有的生命都由拉创造,正如所有生命都离不开太阳,而人类则产生于拉的眼泪和汗水。

古埃及太阳神拉 图片来源:Wikipedia

古希腊人神共性,太阳神赫利俄斯(Helios)成为高大魁伟的美男子,身披紫袍,头戴金冠,站在四批骏马驾驶的太阳战车上,每天划过天空,给世界带来光明。

太阳神赫利俄斯 图片来源:WIKIPEDIA

当然,你或许见过还喝过这样的太阳神,在高考备战的无数个日夜里,挑灯夜战,令人不知疲倦、斗昂扬。

太阳神口服液 图片来源:网络

或者更正宗的,中国的太阳神鸟和后羿射日,传诵至今。

帝俊赐羿彤弓素矰,以扶下国,羿是始去恤下地之百艰。逮至尧之时,十日并出。焦禾稼,杀草木,而民无所食。猰貐、凿齿、九婴、大风、封豖希、修蛇皆为民害。尧乃使羿诛凿齿于畴华之野,杀九婴于凶水之上,缴大风于青邱之泽,上射十日而下杀猰貐,断修蛇于洞庭,擒封豖希于桑林。万民皆喜,置尧以为天子。

太阳神鸟 图片来源:网络

太阳

太阳是一个巨大的气体星球,其质量大约四分之三是氢元素,剩下的则几乎全是由氢聚变生成的氦。太阳正处于主序带上,天文学家测算目前太阳有45亿岁,大约再过50亿年左右才会慢慢走向生命的终点,演化为红巨星,继而冷却成为白矮星。

太阳是一颗非常活跃的恒星,大约每11年磁场反转。各种太阳活动,如黑子、耀斑以及太阳风,无不与我们息息相关。它使地球高纬度地区产生美轮美奂的极光,也潜在的对通信系统和电力系统的安全运行带来风险。

因为有太阳,才有了太阳系。因为有了人类,太阳系也才变成为一个充满话题的地方。科幻剧《The Expanse》将舞台架设在太阳系,像上帝一样缓缓述说着地球人、火星人与小行星带人之间的战争和冲突,像极了地球上各个国家民族的争斗与矛盾。历史一直在循环,微观即宏观。

《THE EXPANSE》图片来源:网络

最高分辨率太阳照片

太阳大气都是完全电离的等离子体。按常规物理学原理,太阳外围大气温度理应低于内部大气,然而实际观测数据却显示,日面温度高达百万开尔文,局部甚至可达到千万开尔文级别。类似这样的问题一直困扰着科学家们。为了回答这些问题,各种探测器被设计制造出来,Daniel K.Inouye Solar Telescope (DKIST)是其中一位。

DKIST是专用于太阳物理研究的光学望远镜,也是目前全球口径最大的太阳望远镜。DKIST建造始于2012年12月,设计使命寿命44年(即四个太阳活动周期)并于2020年1月29日在《Science》上发布初光,成为史上分辨率最高的日面图片,光球层成像分辨率达到30km,科学家们看到了前所未见的细节。

DKIST初光 太阳米粒结构 图片来源:NSO/AURA/NSF  (CC BY 4.0)

这张看起来像黄金的照片,实际上则是DKIST发布的初光中的一部分,每一个像素点对应太阳上的30km。每一颗米粒图形面积相当于整个得克萨斯州,而在黑色裂缝中任意一个点都有整个曼哈顿岛的面积。

太阳米粒结构尺寸 图片来源:NSO/AURA/NSF  (CC BY 4.0)

在下面的视频中可以看到太阳表面等离子体的沸腾翻涌,令人叹为观止。

视频来源:NSO/AURA/NSF (CC BY 4.0)

每一次跑得更快,每一次飞得更远,每一次看到更微小,都会拓展和更新人类认知。科学的目的和意义不就是这样么。

参考资料

NSO

ScienceMag.org

Wikipedia