此类图像有助于揭示太阳的内部运作

人类一直梦想着直视太阳，尽管这对我们的眼睛来说极其危险。从古埃及的太阳神拉到日本的太阳女神天照大神，再到印加帝国的太阳神印蒂，距离我们最近的恒星是世界各地宗教和文化传统的中心。即使人类开始建造望远镜来观察宇宙的每个角落，太阳仍然难以捉摸。直到今年早些时候，我们才首次能够捕捉到太阳沸腾表面的详细图像。本周，高清井上望远镜拍摄的第一张太阳黑子图像终于公布了。

这张照片是由世界最大的太阳观测站——美国国家科学基金会的丹尼尔·井上太阳望远镜的研究人员拍摄的。该望远镜位于哈莱阿卡拉山顶，这是毛伊岛夏威夷原住民的圣山。

英国大学天文研究协会（AURA）主席马特·芒廷（Matt Mountain）在一份新闻稿中表示：“我们现在可以将世界上最先进的太阳望远镜对准太阳，捕捉和分享令人难以置信的详细图像，增强我们对太阳活动的科学认识。”

了解太阳活动一直都是一项挑战。天文学家清楚地知道太阳风暴（太阳向地球发射的电子、质子和原子波）如何影响人类的技术，如电网、通信、GPS 导航、航空旅行和卫星。他们还知道沸腾恒星的内部过程如何产生气泡，最终产生剧烈的能量溢出。但预测气泡何时爆炸以及爆炸频率的细节仍然很大程度上未知。而这些信息很有用——我们可以提前为 GPS 等设备的丢失做好准备。

“关于太阳，我们有一些照片，一些推断，然后还有很多猜测，”丹·西顿今年早些时候对 PopSci 说。丹尼尔·K·井上太阳望远镜 (DKIST) 是解答这些问题的最大努力。这台耗资 3.44 亿美元的设备拍摄的图像分辨率是其他望远镜拍摄图像的 2.5 倍，可以完整地捕捉到直径最小为 12.4 英里的太阳区域。

这张最新的太阳黑子照片拍摄于今年 1 月 28 日，它只是一系列大型照片的一部分。为了拍摄太阳黑子，研究人员将望远镜的 13 英尺镜面（比其他任何太阳望远镜的镜面宽三倍）对准恒星的中心区域。他们拍摄到了一个直径约 3700 英里的太阳黑子，这只是太阳的一小部分，但足以容纳几乎一半的地球。

太阳黑子的温度约为 7,500 华氏度，与太阳表面最高温度（高达 10,000 华氏度）相比，这个温度相当低。国家天文台在新闻稿中表示，强磁场和从太阳表面下方沸腾起来的热气体的结合，形成了图像中的条纹状外观，因为热气体和冷气体从较暗的中心向外扩散。

根据该团队的最佳预测，这个太阳黑子也标志着太阳表面活动期的开始，并将在 2025 年达到活动高峰。“这张图片代表了该设施将为我们了解太阳带来的前所未有的能力的早期预览，”美国国家科学基金会井上太阳望远镜项目主任戴维·博博尔茨博士在一份新闻稿中说道。人类直视太阳的时代——至少是用巨型望远镜——终于到来了。

更正，1/28/21：本文之前错误地描述了地球与太阳黑子大小的对比。太阳黑子只能容纳大约一半的地球。