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Q:还处于测试阶段的伊农奕太阳望远镜便拍下了如此清晰的太阳照片☆◇,未来它还将安装更多先进仪器┊∵,如低温近红外分光光度计、衍射极限近红外光谱偏振仪♂┊↑,这两个仪器的作用是什么∵⌒?它将对科学家探索太阳提供哪些帮助♂⌒∟?

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它的科学目标是对太阳磁场进行最精确的测量♂,包括前所未有的对太阳大气或日冕磁场的测量⊙┊▽,从而回答一些最重大的科学问题?↑,比如〇♀﹡,太阳的日冕为什么会有百万度的高温?π,比太阳表面热百倍;太阳大气中翻腾的磁场如何驱动太阳风暴并影响地球上的生命等↑♂。

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Q:此次的照片是如何拍摄的△π∴?

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Q:照片上的不规则形状是什么〇?为什么太阳表面会是这样的∟?我们可以从这张照片中得到什么信息⊿﹡﹡?

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汪景琇:这是世界上最大的太阳望远镜□⊙♀,坐落于夏威夷毛伊岛东部﹡↑﹡。丹尼尔∙凯∙伊农奕太阳望远镜口径4米♀?,由美国国家自然科学基金委资助☆♂,美国国家太阳天文台研制和运行☆▽□,历经20年、耗资3.44亿美金π♂。伊农奕太阳望远镜去年12月“开光”↑⌒⊿,刚刚睁开巨眼的它正以从未有过的精细度观测太阳▽∟⊿。

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与早期邓恩太阳望远镜等以往最好的光球照片比♀♂,伊农奕太阳望远镜观测的空间分辨率提高了约三倍⌒♂。在米粒暗径中细丝状亮点结构被发现46年后〇♀⊙,太阳物理学家可能第一次取得了它们被详细分辨的图像∟﹡♂。现在发布的只是单色像⊿,更精细的磁场和动力学测量将提供更多的物理信息〇∴┊。

值得一提的是图像中“米粒暗径”内只有几十公里的精细结构↑〇,有的表现为“亮点”⊙〇┊,有的形如“金属丝网”⌒。它们曾在较低分辨率的观测中被邓恩(Dunn)等发现♂△。近年暗径内的结构被地面和空间更多观测证实和研究◇,也被称为“暗径亮点”?∟。然而↑∟∴,在较低的分辨率下♂☆,不可能在结构上分辨这些极为精细的特征☆,更不可能在物理上对它们进行可靠的诊断∟⌒☆,其“真容”也许只有靠伊农奕太阳望远镜才能真正揭示﹡,它们可能为揭密日冕加热等难题提供重要线索◇。

Q:此前邓恩太阳望远镜也曾拍到过太阳的照片△┊﹡,邓恩太阳望远镜的特点是什么◇♂↑?这次拍摄的图片和以往有什么不同∴∵?

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汪景琇:伊农奕太阳望远镜配备了5套终端设备∵↑□,确保在高空间分辨率下、日面和太阳大气中磁场偏振测量的最高精度和灵敏度▽。低温近红外光谱偏振仪和二维近红外光纤光谱偏振仪△⊙,将直接测量太阳大气包括日冕中的磁场▽﹡♂,可能是伊农奕太阳望远镜最重要的两套设备﹡。

为建设伊农奕太阳望远镜〇,美国国家基金委削减了对邓恩太阳望远镜的资助∵♂♂,使其成为由基金委、新墨西哥州和私人资助的太阳黑子太阳天文台的主要设备∟◇。邓恩太阳望远镜取得了很多重要成果┊,其中就包括对太阳对流的高分辨率观测和邓恩等1974年关于米粒暗径中细丝状亮点结构(filigree)的发现?﹡。邓恩望远镜因2004年配备了高阶自适应光学系统∟∵↑,进一步提升了高分辨率观测的性能↑。

来源:中国科学院国家天文台前段时间∟,美国国家科学基金会(NSF)位于夏威夷的丹尼尔∙凯∙伊农奕(Daniel K Inouye)太阳望远镜捕捉到了迄今最清晰的太阳表面照片⊙┊?。高清图像里?□π,太阳仿佛是流动的黄金♂⊙∵,展现出太阳作为等离子体复杂的结构♀,为人类认识太阳和预测太阳活动♂,提供了更进一步的素材⊿。那么照片是怎么拍摄的??未来这架望远镜还会带来什么惊喜呢△?来听听中国科学院院士汪景琇怎么说~

受访专家汪景琇?,中国科学院院士π⊿,中国科学院国家天文台研究员▽☆◇,中国科学院大学资深讲席教授↑♂,《Research in Astronomy and Astrophysics》联合执行主编∵△。

汪景琇:这张照片是1月29日发布的⊿□,是伊农奕太阳望远镜拍摄的太阳光球表面的单色像◇∴﹡,可能是由多幅照片拼接而成的☆☆▽。其日面空间分辨率达到35公里♂。试想♂∴,在离太阳1.5亿公里外的地球┊⊙〇,人类能够分辨清楚太阳表面35公里的结构特征⊙□,这是何等令人振撼的科学技术奇迹⊿!

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汪景琇:照片展示的〇,是太阳表面沸腾的超热大气☆。图中不规则的形状是湍动对流的图案﹡。那些明亮的“元泡”是从太阳内部向上翻腾的气泡∟∵,即包含电离的正负电荷在内的超热等离子体♂⌒。而“暗径”类的结构♂♂⊙,是对流中下落的被冷却的等离子体♂。每一个亮的“元泡”和周围的“暗径”♂﹡▽,组成像爆米花似的 “太阳米粒”∵☆▽。它们是恒星对流的一个基本结构▽。

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汪景琇:邓恩太阳望远镜是美国国家太阳天文台1969年投入工作的、口径为1.5米的真空塔式太阳望远镜﹡♂△,位于新密西哥州的萨克峰⌒□□,因其高分辨率光谱成像观测闻名于世♂∟∴。后来♀,为表彰该天文台的太阳物理学家邓恩(Dunn)的贡献♀〇♀,该望远镜被命名为邓恩太阳望远镜∵。

迄今为止♀,太阳磁场的直接测量仅局限于太阳光球表面⌒,对太阳大气(色球、过渡区和日冕)磁场的知识♀,主要来自在简化假定下的理论重构┊♀。缺乏可靠的观测□↑⊿,限制了科学家对太阳磁活动起源和机理的理解▽〇,导致日冕加热和太阳风起源等难题得不到解决∴。其他三套设备包括快速宽带滤光单色像仪?〇π,双光路可见光狭缝光谱偏振仪和多波段成像光谱偏振仪⌒。

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自然杂志报道的只是伊农奕太阳望远镜开光后拍到的光球照片☆♀△,望远镜的科学观测还要等几个月才能正式开始⊿∴。伊农奕太阳望远镜与抵近太阳的帕克太阳探针(PSP)和欧空局本周将发射的太阳轨道器(Solar Orbiter)□,标志着太阳探测的一个新纪元的开始┊,为我国太阳物理研究提供了重大机遇和挑战┊∵◇。中国科学家正在抓紧工作☆〇△,为实现我国第一个太阳卫星-“先进空基太阳天文台(ASOS)” 而努力↑,并为8米口径的“先进地基太阳天文台(ASOG)”计划做科学和技术准备☆∟↑。

Q:夏威夷丹尼尔∙凯∙伊农奕(Daniel K Inouye)太阳望远镜是目前世界上最大的太阳望远镜♂,它有什么特点☆♂↑?科学目标是什么∴?

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