夏威夷 DKIST 望遠鏡拍下太陽表面的高解析度照片

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 30 日 19:08 | 分類 天文 , 科技教育 Telegram share ! follow us in feedly


看得出來這是什麼物體的表面嗎?雖然照片可能會引發密集恐懼症患者不安,但這其實是人們幾乎每天都會看到、也是地球生物生存仰賴物體的第一張高解析度「近照」:太陽。

就在近日,天文學家用夏威夷茂宜島的井上健太陽望遠鏡(DKIST)拍下有史以來最高解析度的太陽影像。從照片看來,太陽表面就像由破碎的單元組成,電漿體(Plasma)從表面滲出,接著沉入較暗的地區。

這種高解析度影像讓人們可從前所未有的角度觀察距離地球最近的恆星,天文學家相信,這不僅能幫助我們更理解太陽表面的真實情況,也將協助解決幾個長期以來就存在的謎團。

據了解,DKIST 是專門設計來精確測量日冕的太陽磁場,協助人們解答像是「為什麼日冕比太陽表面高出數百萬度」的問題。

與一般天文望遠鏡不同,DKIST 有世界最複雜的太陽能自適應光學系統,除了每秒調整 2,000 次鏡子以抵消地球大氣層導致的變形,為了冷卻觀測太陽時足以融化金屬的熱能,DKIST 還必須使用足以填滿游泳池的冰塊和 12 公里長的管道來分配冷卻劑。

從技術來說,系統仍在架設,還有另外 3 台儀器等待投入使用,但團隊在去年 12 月 10 日望遠鏡打開時嘗試性拍了幾張照片與影像,象徵 DKIST 的非正式開始。

DKIST 預計將於 2020 年 7 月啟用,屆時將正式成為世界功能最強大的太陽望遠鏡。從夏威夷最高、海拔 3,055 公尺的哈萊亞卡拉火山(Haleakalā)山頂照射出去,DKIST 能觀察到小至 30 公里的太陽表面特徵,解析度比新墨西哥州鄧恩太陽望遠鏡(DST)還要高 5 倍。

▲ DKIST 是目前世界最大的太陽望遠鏡,光是物鏡口徑便長達 4 公尺。(Source:NSO/NSF/AURA

雖然太陽距離我們十分遙遠,但當太陽表面發生太陽閃焰(solar flares)時,會向所有方向發射高能量微粒,對太空船甚至地球 GPS 和電網都可能造成重大影響,也因此就像地球氣候,了解更多太陽活動的訊息,將能讓我們對「太空天氣」的變化預先準備。

好消息是,由於計畫要讓 DKIST 至少在 4 個太陽週期內運作,這意味著未來 44 年可預期看到更多照片出現。隨著新太陽活動週期即將開始,大量太陽活動細節還等待 DKIST 觀察。

透過 DKIST 拍攝的影像,人們已能看到太陽系最大物體的最小細節,隨著系統即將於 7 月正式啟用,DKIST 主任 Thomas Rimmele 也形容,這就像進入漫長馬拉松比賽的最後衝刺階段,「這張太陽影像只是個開始。」

(首圖來源:NSO/AURA/NSF CC BY 4.0)