太阳隐藏的细条纹暴露
一个太阳物理学家团队发布了一项新研究，揭示了太阳表面的精细结构。 利用美国无与伦比的力量 美国国家科学基金会 （NSF） Daniel K. 井上太阳望远镜由位于毛伊岛的 NSF 国家太阳天文台 （NSO） 建造和运营，科学家们有史以来第一次在太阳光球层上以如此高的细节观察到超窄的亮条纹和暗条纹，为了解磁场如何塑造太阳提供了前所未有的见解小至 20 公里（或 12.4 英里）的表面动力学。 所达到的细节水平使我们能够将这些条纹与我们在最先进的模拟中看到的条纹清楚地联系起来，从而更好地了解它们的性质。 这些条纹称为条纹，靠在称为颗粒的太阳能对流单元的壁上看到，是幕状磁场片的结果，这些磁场片像风中吹动的织物一样起波纹和移动。 当来自热颗粒壁的光线通过通过这些磁性“窗帘”，相互作用产生了一种明暗交替的模式，该模式追踪了潜在磁场的变化。 如果幕布中的磁场比周围环境弱，则显得暗，如果它相对较强，则显得明亮。 “在这项工作中，我们首次以前所未有的空间分辨率研究了太阳表面的精细结构，其空间分辨率仅为约 20 公里，或曼哈顿岛的长度。”NSO 科学家 Dr. 说。 该研究的主要作者 David Kuridze。 “这些条纹是精细磁场变化的指纹。” 这些发现出乎意料，只是因为井上太阳望远镜具有前所未有的能力才有可能。 该团队使用了在 G 波段工作的井上可见光宽带成像仪 （VBI） 仪器，该仪器是特定范围的可见光，对研究太阳特别有用，因为它突出显示了具有强磁活动的区域，使像太阳黑子这样的特征和像研究中那样的精细结构更容易看到。 该设置使研究人员能够以优于 0.03 角秒（即太阳上约 20 公里）的令人印象深刻的空间分辨率观察太阳光球层。 这是太阳天文学有史以来最尖锐的一次。 为了解释他们的观察结果，该团队将这些图像与重现太阳表面物理特性的尖端模拟进行了比较。 研究证实，这些条纹是微妙但强大的磁波动的特征——变化只有 100 高斯，与典型的冰箱磁铁的强度相当——它改变了等离子体的密度和不透明度，使可见表面移动了几公里。 这些变化被称为威尔逊洼陷，只有由于世界上最大的 NSF 井上太阳望远镜的 4 米主镜的独特分辨能力，才能被检测到。 “磁是宇宙中，在更遥远的天体物理物体（例如分子云）中也观察到了类似的磁感应条纹，“NSO 科学家和该研究的合著者博士分享道。 韩 Uitenbroek. “Inouye 的高分辨率与仿真相结合，使我们能够在广泛的天体物理背景下更好地表征磁场的行为。” 研究太阳表面的磁性结构对于理解太阳中最具能量的事件至关重要外层大气 -- 例如耀斑、喷发和日冕物质抛射 -- 从而改善了太空天气预报。 这一发现不仅增强了我们对这种结构的理解，还为在其他天体物理环境中研究磁性结构打开了大门——而且是在曾经被认为无法从地球上实现的小尺度上研究磁性结构。 “这只是 Inouye 的众多第一次之一，展示了它如何继续推动太阳能研究的前沿，”NSO 助理说NSF Inouye 太阳望远镜主任 Dr. 大卫·博博尔茨。 “它还强调了井上在理解小规模物理学方面的重要作用，这些物理学推动了影响我们地球上日益技术化的社会的太空天气事件。” 描述这项研究的论文题为“以 0.03 英寸分辨率观察到的条纹太阳光球层”，现已发表在《天体物理学期刊快报》上。