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我國首套2米級太陽望遠鏡面世 想要看清這個“近鄰”還有這些門道
2020-04-13 13:15:05 來源: 科技日報
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??????? 太陽光彩奪目、無法直視,想要深入了解,只能通過太陽望遠鏡一窺其“真面目”。如今,這雙“眼睛”又有了新的研制進展。

????????日前,中國科學院光電技術研究所官網宣布,該所太陽高分辨率成像技術研究團隊成功研制1.8米太陽望遠鏡,這是我國首套2米級太陽望遠鏡,僅次于美國4米級丹尼爾·井上太陽望遠鏡(DKIST)。

??????? 同樣是恒星,為何要對太陽配備專門的望遠鏡?為何會有各種規格的太陽望遠鏡?不同的太陽望遠鏡“看”到了哪些不同的內容?

??????? 距離產生“美”也產生“麻煩”

??????? 太陽是距離地球最近的恒星。人們對于太陽的研究從未停止,從日心說到如今的太陽物理學,對于太陽的研究甚至發展成為一類獨立的學科。與其他恒星相比,太陽有哪些獨特之處?為何能夠獨立于恒星研究之外“自立門戶”?事實上,與其他恒星相比,太陽沒有獨特到需要獨立研究的程度,甚至可以說太陽就是一個普通的恒星。它唯一獨特的地方,就是與地球的距離最近。

??????? 因為太陽與我們的距離足夠近,它成為了我們目前唯一可以獲取表面信息的恒星。我們可以“清晰”地看清太陽表面的細節,比如可以測量太陽表面上一個很小部分的視向速度,可以直接看到表面對流,可以直接測量磁場和太陽活動等細節信息。

??????? 而對于其他恒星的觀測,我們就沒有這么“幸運”了。除了太陽之外,距離地球最近的恒星是半人馬座的比鄰星,約4.246光年,是日地距離的25萬倍左右。從地球望向深空,絕大多數的恒星對于我們來說都是一個點,所測量的物理量基本都是恒星全球特性的疊加結果,很難對其他恒星進行表面或區域性的單獨研究。

??????? 可以說太陽為我們提供了一個絕佳的恒星研究樣本,而對于太陽的研究意義不限于此。太陽“心情”的好壞直接影響人類活動,尤其是太陽的大型爆發活動會向地球及日地空間拋射電磁輻射和粒子輻射,給地球的電離層、磁層甚至大氣層帶來劇烈擾動,影響地面通信及電力供應等。因此,對太陽及其活動進行監測和研究始終是世界各國的關注重點之一,而太陽望遠鏡就是我們“看清”太陽的那雙“眼睛”。

??????? 目前國際上已建成的2米級太陽望遠鏡主要有美國1.6米古德太陽望遠鏡(GST)和德國1.5米格雷戈爾太陽望遠鏡(GREGOR)。我國現有最大口徑太陽望遠鏡是中國科學院云南天文臺研制的1米新真空太陽望遠鏡(NVST)。

?????? 應對不同領域有不同“武器”

??????? 對于不同太陽物理特性的研究,也有相對應的不同“武器”。

??????? “大口徑的地面望遠鏡主要是對太陽光球層和色球層的精細結構和動力學特征進行觀測,這些結構及其演化特征與太陽磁場的產生和演化、日冕百萬度高溫的產生和維持、太陽爆發的機制等科學問題緊密相關?!北本┐髮W地球與空間科學學院教授、中國科學院太陽活動重點實驗室主任田暉舉例說,如云南撫仙湖的1米新真空太陽望遠鏡、北京懷柔的太陽磁場望遠鏡以及此次最新的2米級太陽望遠鏡都能承擔上述任務。

??????? 另外,地面上還有太陽射電望遠鏡,如內蒙古的明安圖射電日像儀,用于接收太陽發射的無線電波,可研究太陽爆發過程中的粒子加速問題。

??????? 除了地面望遠鏡,還有空間衛星上的太陽望遠鏡?!跋裎覈磳l射的先進天基太陽天文臺衛星,除了測量光球層磁場外,還可以對主要來自太陽日冕、過渡區和色球層的紫外輻射和X射線輻射等進行觀測?!碧飼熣f,這主要是因為太陽的紫外輻射和X射線輻射基本全部被地球大氣吸收,所以研究人員在地面上無法進行觀測。

??????? 田暉表示,隨著太陽望遠鏡規格的提高,太陽11年周期是如何產生的、太陽日冕的溫度為何遠高于光球層、太陽爆發的機制是什么這三個關于太陽的主要謎題也將逐漸可以獲得解答,未來對于太陽的研究會變得越來越明朗。(陶玉祥 記者 盛利)

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【糾錯】 責任編輯: 鐘艷平
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