数以百万计的观众计划于星期三(8月12日)傍晚赶往西班牙北部及冰岛西岸,以期在晴朗天空下目睹这一罕见天文奇观——太阳、月球、地球三者在太空中达成完美直线排列。
恰逢日食降临前夕,美国科学家揭晓了崭新的太阳望远镜观察数据,展现出这颗恒星迄今为止最为细腻清晰的风貌。
据BBC科学记者维多利亚·吉尔(Victoria Gill)的报导透露,此类影像将为科学家预测”太空天气”这一目标提供有力助推。

太阳表面(光球层/photosphere)的高精度观测影像由此首次问世,分辨率创造了历史新高。
借助全球顶尖的太阳望远镜,研究人员首次以超高清晰度捕捉了太阳表面的各种细节。这些拍摄素材揭示了以往难以发现的表面”漩涡”运动。
高温气体的流动通过扭曲太阳磁场,从而诱发了这些现象。
这些源源不断的旋转运动为太阳能量的突然释放提供了动力,进而构成了”太空天气”现象。此类太空天气会危及地球电网、卫星运行,甚至威胁航天员的生命安全。
美国国家太阳天文台(NSO)博士大卫·博博尔茨(Dr David Boboltz)指出,太阳乃能量及所有太空天气现象的源头。
他认为,获得更精准的太阳影像资料,将增强人类应对太空天气的能力。
要想真正理解和最终预测太空天气,我们必须深入探究太阳的物理规律,甚至细化到最细微的尺度。
刊登在《自然》(Nature)杂志上的这项成果离不开井上建太阳望远镜(Daniel K. Inouye Solar Telescope)的贡献。这座望远镜坐落于夏威夷一处高耸峰顶,该地天气晴朗、尘埃极少。
研究者们通过放大观察,成功记录了太阳表面旋转涡流的微观细节。
国家太阳天文台的天文学家大卫·库里泽博士(Dr David Kuridze)在接受BBC采访时指出,这类扭转运动是磁能的生成器,积累的磁能最终可能导致大规模的爆发事件。

通过此次观测,科学家首次掌握了驱动太阳电浆和磁场向太空突然喷发的根本动力。
太空天气的爆发性表现
这种科学家在太阳上新发现的现象,学名为”开尔文—亥姆霍兹不稳定性”(Kelvin-Helmholtz instability)。
流体(此处特指高温气体)相互错动滑过之际,这类不稳定性便会显现,微弱的扰动会渐次演化为旋涡。海洋中的涟漪最终长成强劲巨浪,这一现象也遵循相同的物理原理。
国家太阳天文台的另一位研究员弗里德里希·沃格尔博士(Dr Friedrich Woeger)指出,太阳表面这种现象的发现既阐明了太空天气的内在动因,又揭示了太阳表面高温的奥秘所在。
这直观展现了能量如何在太阳内部向外层传递。
当更高层区域积聚了充足能量后,这些能量便会瞬间释放,导致太阳闪焰乃至日冕物质抛射的发生。

美国航空航天局(NASA)的太阳观测影像记录了太阳物质喷发的壮观场景。
博博尔茨进一步补充说,在实际防御太空天气的必要性之外,这一发现还暗示着太阳本身是一处”独特的天然实验场”。
太阳既是与我们最邻近的恒星,其研究也助于我们领悟许多基础物理学规律。
广义相对论的初次实验验证,正是源于对日食的观察。
故此,即便仅为了拓宽人类的认知疆域,我们同样有必要进行此类研究,他补充道。

国家科学基金会支持的井上建太阳望远镜矗立在高耸入云的山巅之上。