近日，科学家们在太阳研究领域取得了重大突破，他们成功捕捉到了太阳耀斑的高分辨率图像，这一发现有望深刻改变我们对太阳磁场结构的认知，并进一步提升空间天气预报的准确性。
这一里程碑式的观测是由美国国家科学基金会（NSF）支持的丹尼尔·井上太阳望远镜（DKIST）完成的。2024年8月8日，天文学家利用该望远镜以前所未有的清晰度观测到了一次X级耀斑衰变阶段的日冕环结构。这些日冕环的平均宽度仅为48.2千米，最窄处甚至可能小于21千米，刷新了有史以来拍摄到的最小日冕环纪录。
日冕环是沿着太阳磁场线分布的等离子体结构，通常在太阳耀斑爆发前出现。耀斑是太阳释放巨大能量的现象，与磁力线的扭曲和断裂密切相关，可能引发太阳风暴，对地球的关键基础设施构成威胁。此次观测到的日冕环结构细节丰富，为科学家们提供了宝贵的数据，有助于他们更深入地理解耀斑的触发机制和演化过程。
领导此次研究的Cole Tamburri表示，这是DKIST首次观测到X级耀斑。他在美国科罗拉多大学博尔德分校攻读博士学位期间，得到了NSF的DKIST大使计划的支持，得以利用该望远镜的数据开展太阳研究。Tamburri强调，能够在理想的观测条件下捕捉到这次耀斑，是非常幸运的。
DKIST团队专注于研究耀斑带上方的纤细磁场环，这些磁场环数量众多，平均宽度约为48千米，部分已接近望远镜的分辨率极限。Tamburri指出，在DKIST出现之前，科学家们只能想象这种尺度的细节，而现在他们可以直接观测到。这一发现标志着在解析太阳日冕环基本尺度方面取得了重大突破。
DKIST的可见光宽带成像仪经过特殊调谐，能够分辨出小至约24千米的特征结构，其分辨率远超其他太阳望远镜。正是这种分辨率的飞跃，使得科学家们能够首次观测到如此精细的日冕结构。NSO的Maria Kazachenko表示，尽管从理论上知道望远镜能够达到这样的分辨率，但实际观测到并证实这一点仍然令人兴奋不已。
此次观测不仅揭示了超精细的日冕结构，还为耀斑建模提供了直接信息。这些结构信息有助于科学家们使用复杂的辐射流体动力学代码构建更准确的耀斑模型。Kazachenko指出，他们原本的研究目的是利用DKIST的可见光光谱偏振仪研究色球层谱线动力学，但意外发现了这些宝贵的日冕结构信息。
长期以来，科学家们一直猜测日冕环的宽度可能在10千米到100千米之间，但直到现在才通过观测加以证实。Tamburri表示，这一发现终于让他们窥探到了多年来一直在猜测的空间尺度。这不仅为研究日冕环的大小提供了可能，还为研究它们的形状、演化以及磁场重联——耀斑背后的驱动力——打开了新的大门。
最令人振奋的是，这些日冕环可能是耀斑结构的基本组成部分。Tamburri补充说，如果这一猜测成立，那么他们不仅分辨出了日冕环束，还首次分辨出了单个日冕环。这标志着太阳研究从宏观层面深入到微观层面，就像从看到一片森林到突然能看清每一棵树一样。
