用望远镜观察太阳有多可怕（太阳表面下是什么样的世界）

在宇宙中，没有哪一颗恒星比太阳更容易看到了。它是我们平时生活中能看见的最亮的天体，也是距离我们最近的恒星，还陪伴地球经历了45亿年的岁月。可是，即使是对于这样观测起来绝佳的天体，我们的所知仍然非常有限，甚至可以说少得可怜……

（不要走开，文末有彩蛋）

小的时候老师和家长就告诉我们：千万不要用眼睛直视太阳，否则一定会失明——其实他们不说，也没有人能真的直视太阳。虽然宇宙中充斥着大量非常暗的天体，给天文学家的探测带来了非常大的困难，但太阳如此之明亮，同样让我们难以观测。

（图片说明：延伸数百万公里的太阳日冕层，只有日全食的时候才能看到它的壮观）

为此，天文学家们不得不借助非常先进的望远镜，来了解这个“最熟悉的陌生人”。

2012年，NASA的高分辨率日冕成像仪（High Resolution Coronal Imager，简称Hi-c）在新墨西哥州白沙导弹试验场发射升空，带着自己的使命运行在地球的上空。

这台搭载着最先进探测设备的望远镜，重量约为210公斤，长3米左右。据介绍，Hi-c的分辨率可以达到分辨率为0.1弧秒/像素，比之前的太阳动力学观测台的分辨率高14倍。

（图片说明：Hi-c的结构示意图）

顾名思义，Hi-c的主要工作之一，就是对太阳的日冕进行详细的观测。本就扑朔迷离的太阳，在日冕层的“身后”，更加蒙上了一层神秘的面纱。

中央兰开夏大学（University of Central Lancashire，简称UCLan)的太阳物理学教授Robert Walsh在介绍Hi-c的观测能力时，作了一个有趣的比喻：我们现在观测太阳就像是在看一场标清的足球比赛视频，整片球场只是一片绿油油的场地。但是在Hi-c的观测下，我们的观测技术达到了超高清，可以看到球场上每一根草的细节。

（图片说明：太阳日珥的模拟动画）

科罗拉多大学博尔德分校太阳物理学家 Motchil Molnar 则称赞称：“这将是一场了解太阳的革命。”

正是通过这样强大的技术，我们才可以更好地观测和了解太阳日冕层。

日冕是太阳最外层的结构，我们通常所说的太阳半径69.6万公里，其实不包括日冕，而是到日冕下面的色球层。在肉眼的情况下，我们是看不到日冕的，只有在日全食或者借助日冕仪的情况下才能看到它。

（图片说明：2015年5月时NASA公布的太阳表面壮观的日冕环合成图片）

科学家发现：太阳的日冕层延伸范围极广，可以达到数百万公里以上。更神奇的是，虽然日冕层相对更远离太阳中心，温度却反而比内侧的色球层和光球场更高。通常光球层的温度只有5500K左右，而日冕层竟然可以高达上百万摄氏度。

对于天文学家来说，日冕层的未解之谜远远不止这些。它就像太阳的一层轻薄的面纱，虽然不会完全遮挡住太阳，却让我们总是看得不够清晰。因此，才有了Hi-c的发射升空，为科学家们带来最高清的太阳图片，揭开太阳神秘的面纱。

Hi-c不仅看得细，而且看得深。它能够掀起太阳的“盖头”，看到太阳表面以下的庐山真面目。

最近Hi-c发布了一张高清图片，向我们展示了前所未有的太阳细节。

这张照片展示了我们从未见到过的太阳，揭示了太阳复杂的大气层结构。图中画黑框的位置，曾被天文学家认为是一片空旷的黑暗区域。但是，在Hi-c敏锐的镜头下，一切秘密暴露得一览无余。

科学家如今发现，这片区域里一缕缕的高温电离气体线。这些电离气体线状结构每一条都长达500多公里，温度高达100万摄氏度。但是，它们究竟是如何产生的，对于太阳有什么样的意义，目前仍然是未知的。

据美国宇航局MSFC的Hi-C首席研究人员Amy Winebarger博士介绍：“Hi-c传回的这些图像非常宝贵，让我们更加了解太阳的大气层。再加上太阳探测器（帕克）和太阳轨道载具（SolarOrbiter，简称solO）等任务，在不久的将来，这些由天基探测仪器组成的编队，将以全新的视角揭示太阳的外侧大气层的动态变化。”

除了上述太阳望远镜之外，还有一台设备不得不提，那就是丹尼尔·井上太阳望远镜（Daniel K. Inouye Solar Telescope ，简称DKIST）。

（图片说明：丹尼尔·井上太阳望远镜）

DKIST位于夏威夷毛伊岛哈雷阿卡拉天文台，可以观测可见光到近红外波长的太阳，并有一个4.24米的主镜。它拥有着极强的观测能力，能纠正大气扭曲和太阳图像的模糊，对于这颗距离我们1.5亿公里的宿主恒星，DKIST可以达到20公里的分辨率。

2010年，DKIST被批准建造，并于2019年完成建设，今年年初的时候，它就以极高的效率公布了人类历史上最高清的太阳照片。

高分辨率图像告诉我们，天空中那颗黄色的“火球”，虽然看起来好像很光滑，其实表面布满了这样的“细胞”结构。别看这些斑块很小的样子，其实几乎每一块都比青海省的面积更大。

据介绍，这些细胞结构都是太阳下方热量传递到表面时所产生的对流的结果。炽热的等离子体从明亮的中心升起，然后冷却降温，然后下陷，就形成了黑色的纹路。

没有太阳，地球什么都不是，这是我们都懂得的一个道理。太阳是万物之源，万物之本，对于生命有着至关重要的作用。

可是，我们又如此害怕太阳，因为它如此恐怖。我们知道，太阳的核心就是一个超级巨大的核弹，每时每刻都在发生着剧烈的核聚变反应。我们当然不需要担心它会直接炸伤我们，但是它所产生的太阳活动，却时时刻刻威胁着我们。

太阳活动对于电子设备的扰乱，已经是对人类最轻的伤害了。如果哪一天太阳真的来一次超级活动，恐怕强大的辐射会给人类带来难以想象的灾难。

正因如此，我们才不得不持续投入精力去研究太阳，确保它在哺育地球生物的同时不会突然性情大变，化身为恶魔。

同时，恒星是宇宙中最常见的天体，是人类了解宇宙的基础，而太阳又是人类了解恒星的绝佳对象。把握这样一个机会，了解恒星的发展和演化，我们才能知道自己何去何从。

和宇宙中很多阴暗的天体不同，太阳反其道行之，以耀眼的光芒让我们难以观测，只有通过望远镜等设备才能深入了解它的秘密。如何穿破重重迷雾，挖掘太阳最核心的秘密，将是留给科学家的一大难题。

（彩蛋：最近，中国科学院光电技术研究所宣布，该所太阳高分辨率成像技术研究团队成功研制1.8米太阳望远镜。据介绍，这台望远镜是仅次于丹尼尔·井上太阳望远镜的第二大太阳望远镜。未来，我国还将发射先进天基太阳天文台卫星，和世界各国科学家一起“剖开”太阳，看到最深处的秘密。）

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