通过强大的特写图像观察太阳表面的热等离子泡

正值北半球夏至前夕阳光明媚的日子，美国国家科学基金会的丹尼尔·井上太阳望远镜 (DKIST) 发布了一些新的恒星太阳图像。地球上最大、最强大的太阳望远镜的观测结果显示了太阳大气中等离子体的运动、太阳黑子区域的复杂细节以及太阳翻腾的对流单元。DKIST 的第一代仪器之一可见光宽带成像仪拍摄了这些太阳照片，并于 5 月 19 日向公众发布。

图片中的太阳黑子是太阳“表面”即光球层上的阴冷黑暗区域。尽管太阳黑子寿命很短，但强磁场仍然存在于此。太阳黑子大小不一，但许多都与地球大小相当，甚至更大。太阳黑子群可能会在爆发性事件中爆发，例如太阳耀斑或日冕物质抛射 (CME)，从而产生太阳风暴。耀斑和日冕物质抛射会影响太阳最外层的大气层，即日光层，这些扰动影响范围很广，甚至会扰乱地球的基础设施。

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太阳黑子活动也与大约 11 年的周期有关。在一个周期中，当太阳两极互换位置时，​​太阳黑子和耀斑活动将达到太阳活动高峰。然后活动逐渐减弱，在太阳活动极小期几乎降至零。我们最近的太阳活动周期，即第 25 个太阳活动周期，始于 2019 年，目前正处于上升阶段：下一个太阳活动高峰预计将在 2025 年发生。

天文学家和太阳物理学家不知道是什么造成了太阳黑子或驱动了这些太阳周期，但了解更多可以帮助地球为日冕物质抛射做好准备。这些抛射物会抛出巨大的带电粒子云，这些粒子云会撞击地球的磁场，影响卫星、无线电通信，甚至电网。

不过，并非所有日冕物质抛射都会造成破坏。有些日冕物质抛射会在北半球形成色彩斑斓的北极光，在南半球形成南极光。今年 4 月，日冕物质抛射引发了一场严重的地磁风暴。虽然这场地磁风暴没有造成破坏，但它引发的北极光在亚利桑那州南部都能看到。

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图片还显示了太阳平静区域中的对流单元，其直径可达 994 英里，分辨率约为 12 英里。对流单元使原球层（即太阳可见的表面）呈现出斑点状的爆米花状纹理，因为滚烫的等离子体从单元中心升起，然后向外移动到边缘，然后冷却并下落。

在太阳大气层中，色球层位于光球层之上。色球层有时有深色毛发状等离子体线，称为原纤维或针状体。它们的直径范围为 125 至 280 英里，从光球层喷发至色球层，仅持续几分钟。

随着太阳望远镜全面投入使用，我们有望在未来几年看到更多令人惊叹的太阳细胞和其他太阳特征的图像。DKIST 以已故夏威夷参议员 Daniel K. Inouye 的名字命名，是世界上最大的太阳望远镜，宽 13 英尺。它位于毛伊岛的哈莱阿卡拉山（或“太阳之家”）的山顶和火山上。它目前处于运行调试阶段，这是天文台的学习和过渡期。科学家将利用太阳望远镜独特的能力以前所未有的细节捕捉数据，以更好地了解太阳磁场和太阳风暴背后的驱动因素。