太阳的表面 到底是什么样的

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得益于在探空火箭上发射的望远镜和照相机,科学家们从太空中获得了最接近太阳的紫外线。这些图像揭示了太阳大气层(色球层)较低层中异常活跃的高水平活动。这些图片将帮助研究人员回答有关太阳工作原理的最迫切的问题之一:它的外部大气(电晕)如何加热到超过一百万摄氏度(一百八十万华氏度),比色球高出一百倍。

图解 色球层是太阳大气层的一个薄层,处在光球层上方,温度随着高度的提高而增加。通常情况下,这个层肉眼可见,因为光线强度不及光球层。图像中,深红色为色球层,因含有大量氢所致。

由于大多数太阳天气起源于电晕中带电气体(等离子)的爆炸,因此了解日冕等离子体的加热和磁场活动将有助于更好地预测太阳天气事件。 严酷的太阳天气,例如太阳耀斑和日冕物质抛射,会破坏卫星和电网,影响地球上的生命。

图解 太阳表面喷射等离子体的紫外线视图

太阳高分辨率图

VAULT还揭示了太阳安静区域中的意外结构。等离子体和磁场像在太阳的可见表面(光球)上的沸水一样起泡,并且像气泡在锅的边缘聚集并形成环一样,在安静区域的环(网络单元)中累积。VAULT捕获了网络单元中较小特征和重要活动的图像,这令科学家感到惊讶。

在15分钟的飞行中,望远镜在6分9秒的拍摄窗口中拍摄了21张电磁光谱的莱曼阿尔法波长图像。莱曼阿尔法波长提供最亮的太阳辐射,确保了从火箭拍摄照片的最佳可能性,并允许更短的曝光时间和更多的照片。莱曼阿尔法辐射的增加可能表明到达地球的太阳辐射增加。

图解 上图是在特殊波长的紫外波段对地球的高层大气(氢原子)发光现象进行成像,我们将之称为“莱曼-阿尔法光”, “莱曼阿尔法”所发射出的莱曼α光探测波是一种具有特征波长氢原子发出的光,其波长能沿途延伸。这种光线本身具备很强的穿透性,它能很容易穿过膨胀宇宙,比如充斥在宇宙空间的稀薄气体,事实上稀薄气体即电离气体是一种带电气体。但是这种光波却无法介入太空中的天体物质,特别是中性原子。因为中性原子能吸收光波导致探测波直接从地球接收信号中消失。

VAULT有效载荷包括一台30厘米(11.8英寸)的卡塞格林望远镜,以及专用的莱曼阿尔法光谱仪,将图像聚焦到电荷耦合器件(CCD)相机上。CCD也用于消费类数码相机中,其感光度是以前使用的胶卷的320倍。在1989年9月,哈佛-史密森天体物理学中心用探空火箭发射的正入射X射线望远镜(NIXT)获得了太阳的最高分辨率照片。

科学家们于1999年5月7日在新墨西哥州白沙导弹靶场进行工程飞行,验证了有效载荷的性能。2002年6月14日从白沙出发的飞行是该载荷的首次科学飞行。NRL小组引领了一场将卫星观测和地面仪器观测相结合的运动。科学家计划在2004年夏天进行第三次发射。这次任务是通过美国宇航局的探空火箭计划进行的。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. universetoday- Lisa

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