美国国家太阳天文台的研究团队借助井上太阳望远镜,成功捕捉到太阳可见表面迄今最高分辨率的图像。这一成果以时间序列图像的形式呈现,为人们展现了太阳表层远超以往认知的复杂景象,也为该区域磁活动区的研究带来了全新视角。
太阳的可见表面,也就是光球,是太阳大气中较为薄的一层。在这里,等离子体呈现出透明状态,使得光能够从中逃逸出来。这一区域充满动态变化且结构复杂,磁场和对流等多种因素共同作用,塑造了其独特的大气结构。光球上布满了直径大约1000公里的对流元胞,即米粒组织。在米粒之间的暗隙中,点缀着大量承载磁场的细小亮点。这些奇特的结构被认为与能量注入外层日冕密切相关,是解开日冕加热、太阳风起源等关键难题的重要突破口。
此次研究选取的区域是一处靠近太阳黑子的磁活跃区域。在获取的高分辨率图像中,太阳表面主要呈现出带状和涡旋状的结构特征。这些图像由井上太阳望远镜在416纳米波长下拍摄完成,清晰揭示了磁结构的变形边界以及超细尺度的条纹。
井上太阳望远镜于2022年正式开启科学运行,它坐落于夏威夷毛伊岛的哈莱阿卡拉山顶,主镜口径达4米,是目前全球规模最大的光学太阳望远镜。在之前的可见光宽带成像观测中,该望远镜已经实现了20 - 30公里级的空间分辨率,极大地刷新了人类对太阳光球精细结构的认识。
研究团队经过分析认为,新发现的特征与开尔文 - 亥姆霍兹不稳定性存在关联。这是一种经典的流体动力学现象,当两种流体以不同速度相互掠过时,就会形成波浪状结构。此次发现是首次获得太阳表面存在这一现象的证据,对于深化人类对太阳等天体中磁场机制的理解具有重要意义。











