在世人的想像中,太陽是顆發光發熱的黃色球體,但距離地球一億五千萬公里遠的太陽表面,究竟是什麼模樣?美國國家科學基金會29日公布夏威夷「井上健太陽望遠鏡」回傳的高解析度圖像,讓世人得以一窺太陽表面前所未見的清晰細節——覆蓋太陽表面的電漿體的旺盛對流活動近似於沸騰狀態,令太陽表面看起來就像是「正在爆炸的爆米花」。
從這張由美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)公布的照片中,人們首次可以見到太陽表面小至直徑30公里的特徵——畫面中細胞狀結構的每一格,實際上約等同於美國德州的面積大小(約69.5萬平方公里),也讓天文學家觀測太陽表面活動的細節:熱能會從太陽內部傳送至表面,也就是細胞結構明亮的中央;冷卻的部分則沉入內部,亦為分隔細胞結構的黑暗「通道」。
See the Sun like never before! @NSF’s Inouye Solar Telescope produces first detailed images of the sun’s surface. https://t.co/c3SPB6gg8w #SolarVision2020
— National Science Foundation (@NSF) January 29, 2020
: @NatSolarObs/ @AURADC/ NSF pic.twitter.com/1GP2rwkVG0
位於「陽光之所」的地表最大太陽望遠鏡
這張締造歷史的照片是由美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)在夏威夷架設的井上健太陽望遠鏡(DKIST) 所捕捉,DKIST位於夏威夷茂宜島的最高峰——哈萊亞卡拉火山(Haleakalā)山頂,並以夏威夷州民主黨籍日裔參議員井上健(Daniel K. Inouye)之名命名,紀念其從政生涯將夏威夷打造為太空重鎮的貢獻。
From galaxies to gas clouds, space stuff is hard to see through atmosphere. We helped pioneer adaptive optics-used to help correct distortions- giving telescopes near-perfect sight. Check out the mirror on our @NatSolarObs #DKIST: it makes corrections to the width of 40 H atoms. pic.twitter.com/rnTiPFVnc0
— National Science Foundation (@NSF) July 8, 2019
DKIST的主鏡直徑約為4公尺長,是全球最大的太陽望遠鏡,本次拍下的圖像是其名為「第一道光」初期測試的成果。巧合的是,海拔3055公尺高的哈萊亞卡拉火山是當地原住民心目中的聖山,而「Haleakalā」在夏威夷語中即爲「太陽之所」的意思。
迄今最精細的太陽表面影像
國家科學基金會主席柯多瓦(France Cordova)表示,眾人引頸期盼的首批影音終於面世:「這是迄今為止最精細的太陽表面影像......DKIST將能夠描繪出太陽日冕內的磁場,增進我們對驅動太空天氣(space weather)因素的了解,最終能幫助我們更完善地預測太陽風暴。」
This is the highest resolution image of the Sun’s surface ever taken. The National Science Foundation’s Daniel K. Inouye Solar Telescope took the images from the summit of Haleakala, Maui, in Hawai‘i. Learn more: https://t.co/bEPY9apj7A
— WIRED Science (@WIREDScience) January 30, 2020
Credit: NSO/AURA/ @NSF pic.twitter.com/Di5WHsPa77
DKIST的負責人瑞梅勒(Thomas Rimmele)也強調「一切都關乎磁場」,要揭開太陽的最大奧秘,不只需要清晰觀測到一億五千萬公里外的微小結構,還必須精確地測量太陽表面附近的磁場強度及方向,一路追蹤至溫度達攝氏百萬度的日冕的磁場。
DKIST目前仍在測試與調校階段,在未來,DKIST將與美國航太總署(NASA)的帕克太陽探測器(Parker Solar Probe,簡稱帕克號)與歐洲太空總署(ESA)即將升空的太陽軌道載具(Solar Orbiter)合力探索更多太陽的奧秘,以及太陽活動所創造的太空天氣如何影響地球的通訊設備、電網,甚至對人造衛星與太空人造成傷害。