近期《自然》杂志公布了人类迄今为止,太阳可见表面的最高分辨率观测图像。这套按时间顺序拍摄的影像,揭开了太阳光球层更为复杂的样貌,也为研究该区域的磁活动带来全新认识。
太阳的可见表面被称作光球,属于太阳大气的薄层。在这里等离子体变得透明,太阳光得以向外辐射。光球环境十分活跃复杂,磁场、对流等多种力量共同塑造着这里的大气结构。光球表面遍布直径约 1000 公里的对流元胞,也就是米粒组织;米粒之间的暗色缝隙里,分布着大量携带磁场的微小亮斑。科学家认为,这些细小结构是能量输送至外层日冕的重要通道,更是破解日冕加热、太阳风起源等重大天文谜题的关键。
本次观测由美国国家太阳天文台团队完成,依托井上太阳望远镜,对一处靠近太阳黑子的磁活跃区展开拍摄,拿到这份刷新纪录的光球观测数据。图像清晰展现出太阳表面大量带状与涡旋状的精细结构。
井上太阳望远镜 2022 年在夏威夷毛伊岛哈莱阿卡拉山顶投入科学运行,4 米口径的主镜让它成为当今世界规模最大的光学太阳望远镜。此前它的可见光成像就已经达到 20‑30 公里级空间分辨率,不断更新人类对于太阳光球微观结构的认知。
通过分析这批特写图像,科研团队发现,观测到的新型结构和开尔文‑亥姆霍兹不稳定性相关。这是一种经典流体效应:两种流体以不同速度擦肩而过时,就会产生波浪形态。这也是人类首次拿到直接证据,证实该现象真实存在于太阳表面。
这一突破性观测结果,将帮助天文学家进一步厘清恒星内部磁场运作机理,加深我们对太阳活动的理解。
