科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)所屬丹尼爾·井上太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡是目前世界最強(qiáng)大的太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，它首次直接繪制出詳細(xì)的日冕磁場(chǎng)圖，在太陽(yáng)物理學(xué)方面取得重大突破。這一成果有望增強(qiáng)人們對(duì)太空天氣及其對(duì)地球影響的理解。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
日冕是太陽(yáng)的外層大氣，是一個(gè)過熱的區(qū)域。繪制日冕磁場(chǎng)圖對(duì)于理解和預(yù)測(cè)太空天氣、保護(hù)人們?cè)诘厍蚝吞罩械母鞣N尖端技術(shù)設(shè)備至關(guān)重要。人們一直在探索日冕等太陽(yáng)表面以上區(qū)域的磁場(chǎng)圖，因?yàn)檫@些地方是太陽(yáng)風(fēng)暴的起源地。但這一測(cè)量長(zhǎng)期以來(lái)都是天文學(xué)家和技術(shù)極限的挑戰(zhàn)。
如今，井上太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡利用塞曼效應(yīng)繪制出第一張?jiān)敿?xì)完整的日冕磁場(chǎng)圖。該效應(yīng)通過觀察譜線分裂來(lái)測(cè)量磁性。譜線是出現(xiàn)在電磁波譜中特定波長(zhǎng)的獨(dú)特線條，代表原子或分子吸收或發(fā)射的光。這些線就像“指紋”，每個(gè)原子或分子都有其獨(dú)特之處，科學(xué)家可通過觀察天體的光譜來(lái)識(shí)別它們的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。當(dāng)暴露在磁場(chǎng)中（例如在太陽(yáng)中）時(shí)，這些線會(huì)分裂，從而讓人們能夠洞察該天體的磁性。
人們通常只能在日全食期間看到日冕，此時(shí)太陽(yáng)的大部分光線被遮擋，地球天空一片漆黑。然而，井上望遠(yuǎn)鏡使用一種名為日冕儀的技術(shù)來(lái)制造“人工日食”，使其能夠探測(cè)到極其微弱的偏振信號(hào)，亮度僅為太陽(yáng)圓面十億分之一，這一無(wú)與倫比的靈敏度是此次成功的關(guān)鍵。
研究人員表示，這一里程碑標(biāo)志著太陽(yáng)物理學(xué)新時(shí)代的開始。
總編輯圈點(diǎn)：
天文學(xué)家一直在努力研究日冕。如今日冕磁場(chǎng)圖的問世，為人們理解太陽(yáng)開辟了新領(lǐng)域。就像地球表面和大氣層的詳細(xì)地圖能使天氣預(yù)報(bào)更加準(zhǔn)確一樣，這張完整的日冕磁場(chǎng)地圖，也將幫助人們更好地預(yù)測(cè)太陽(yáng)風(fēng)暴和太空天氣。與此同時(shí)，這張圖還替人們“捕捉”到了太陽(yáng)“看不見但極其強(qiáng)大”的力量，將推動(dòng)太陽(yáng)物理學(xué)在下個(gè)世紀(jì)甚至更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
