科技日?qǐng)?bào)北京9月17日電(記者 張夢(mèng)然)美國國家科學(xué)基金會(huì)所屬丹尼爾·井上太陽望遠(yuǎn)鏡是目前世界最強(qiáng)大的太陽望遠(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表面以上區(qū)域的磁場(chǎng)圖,因?yàn)檫@些地方是太陽風(fēng)暴的起源地。但這一測(cè)量長期以來都是天文學(xué)家和技術(shù)極限的挑戰(zhàn)。
如今,井上太陽望遠(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測(cè)量磁性。譜線是出現(xiàn)在電磁波譜中特定波長的獨(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),亮度僅為太陽圓面十億分之一,這一無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)志著太陽物理學(xué)新時(shí)代的開始。