太阳前所未有的清晰：迄今最详细的观测影像曝光

英国与欧洲广泛地区即将迎来近30年来最壮观的一次日偏食，部分地区民众更将可观赏日食最震撼的景象：日全食。

预计数以百万计的人星期三（8月12日）傍晚将聚集在西班牙北部和冰岛西岸，希望晴朗的天空能让他们见证这场令人叹为观止的天文现象，届时太阳、月球和地球将在太空中排列成一直线。

而在这次日食来临之际，美国科学家发表了最新的太阳望远镜观测影像，带来这颗恒星历来最清晰、壮观的影像。

BBC科学记者维多利亚·吉尔（Victoria Gill）报导，这些影像还有望让科学家朝着实现预测“太空天气”迈进一步。

科学家利用全球最强大的太阳望远镜，以前所未有的细节拍摄到太阳表面。影像和影片显示出过去无法观测到的活动“漩涡”。

这些现象源于太阳磁场受到高温气体运动的扭曲和带动。

这种持续的旋转，是推动太阳能量爆发的力量来源，形成所谓的“太空天气”。太空天气可能扰乱地球的电网和卫星，甚至伤害太空人。

美国国家太阳天文台（NSO）的大卫·博博尔茨博士（Dr David Boboltz）解释说：“太阳是这些能量以及所有太空天气的来源。”

他表示，拍摄到我们这颗恒星更详细的影像，将有助于应对太空天气。

“为了厘清并最终预测太空天气，我们希望了解太阳的物理机制，一直到最微小的尺度。”

发表于《自然》（Nature）期刊的这项发现得以问世，有赖于井上建太阳望远镜（Daniel K. Inouye Solar Telescope）。该设施建于夏威夷一座高峰之上，当地天空晴朗蔚蓝，几乎没有尘埃。

研究团队将镜头放大至太阳表面，捕捉到旋转涡流的细致景象。

国家太阳天文台天文学家大卫·库里泽博士（Dr David Kuridze）向BBC表示：“这些扭转运动正在产生磁能，而这些磁能可能累积，进而引发大规模爆发。”

爆发性的太空天气

科学家在太阳上发现的现象称为“开尔文—亥姆霍兹不稳定性”（Kelvin-Helmholtz instability）。

当流体——在此情况下为高温气体——彼此滑动掠过时，就会出现这种现象，使微小扰动逐渐发展为螺旋状涡流。在海洋中，这有助解释涟漪如何演变成巨大而强劲的波浪。

同样来自国家太阳天文台的弗里德里希·沃格尔博士（Dr Friedrich Woeger）表示，在太阳表面发现这种现象，不仅解释了太空天气背后的动力机制，也说明了太阳表面为何如此炽热。

这显示能量如何向上传输。

他说：“一旦在较高层累积足够能量，这些能量就可能释放出来，形成太阳闪焰，或所谓的日冕物质抛射。”

博博尔茨补充，除了有实际需要去理解及保护自己免受太空天气影响外，这项新发现也提醒人们，太阳是一座“独特的实验室”。

他说：“它是离我们最近的恒星，而且它能帮助我们理解一些非常基本的物理定律。”

“爱因斯坦广义相对论的第一个实验性证据，就是来自对日食的观测。”

“因此，单纯为了增进人类知识，”他补充说，“我们也需要进行这样的实验。”

本文原以英文撰写，我们使用了人工智能协助翻译，并由BBC记者在发布前进行审核。了解更多关于我们如何使用人工智能的资讯。