太陽前所未有的清晰：迄今最詳細的觀測影像曝光

英國與歐洲廣泛地區即將迎來近30年來最壯觀的一次日偏食，部分地區民眾更將可觀賞日食最震撼的景象：日全食。

預計數以百萬計的人星期三（8月12日）傍晚將聚集在西班牙北部和冰島西岸，希望晴朗的天空能讓他們見證這場令人嘆為觀止的天文現象，屆時太陽、月球和地球將在太空中排列成一直線。

而在這次日食來臨之際，美國科學家發表了最新的太陽望遠鏡觀測影像，帶來這顆恆星歷來最清晰、壯觀的影像。

BBC科學記者維多利亞·吉爾（Victoria Gill）報導，這些影像還有望讓科學家朝著實現預測「太空天氣」邁進一步。

科學家利用全球最強大的太陽望遠鏡，以前所未有的細節拍攝到太陽表面。影像和影片顯示出過去無法觀測到的活動「漩渦」。

這些現象源於太陽磁場受到高溫氣體運動的扭曲和帶動。

這種持續的旋轉，是推動太陽能量爆發的力量來源，形成所謂的「太空天氣」。太空天氣可能擾亂地球的電網和衛星，甚至傷害太空人。

美國國家太陽天文台（NSO）的大衛·博博爾茨博士（Dr David Boboltz）解釋說：「太陽是這些能量以及所有太空天氣的來源。」

他表示，拍攝到我們這顆恆星更詳細的影像，將有助於應對太空天氣。

「為了釐清並最終預測太空天氣，我們希望了解太陽的物理機制，一直到最微小的尺度。」

發表於《自然》（Nature）期刊的這項發現得以問世，有賴於井上建太陽望遠鏡（Daniel K. Inouye Solar Telescope）。該設施建於夏威夷一座高峰之上，當地天空晴朗蔚藍，幾乎沒有塵埃。

研究團隊將鏡頭放大至太陽表面，捕捉到旋轉渦流的細緻景象。

國家太陽天文台天文學家大衛·庫里澤博士（Dr David Kuridze）向BBC表示：「這些扭轉運動正在產生磁能，而這些磁能可能累積，進而引發大規模爆發。」

爆發性的太空天氣

科學家在太陽上發現的現象稱為「開爾文—亥姆霍茲不穩定性」（Kelvin-Helmholtz instability）。

當流體——在此情況下為高溫氣體——彼此滑動掠過時，就會出現這種現象，使微小擾動逐漸發展為螺旋狀渦流。在海洋中，這有助解釋漣漪如何演變成巨大而強勁的波浪。

同樣來自國家太陽天文台的弗里德里希·沃格爾博士（Dr Friedrich Woeger）表示，在太陽表面發現這種現象，不僅解釋了太空天氣背後的動力機制，也說明了太陽表面為何如此熾熱。

這顯示能量如何向上傳輸。

他說：「一旦在較高層累積足夠能量，這些能量就可能釋放出來，形成太陽閃焰，或所謂的日冕物質拋射。」

博博爾茨補充，除了有實際需要去理解及保護自己免受太空天氣影響外，這項新發現也提醒人們，太陽是一座「獨特的實驗室」。

他說：「它是離我們最近的恆星，而且它能幫助我們理解一些非常基本的物理定律。」

「愛因斯坦廣義相對論的第一個實驗性證據，就是來自對日食的觀測。」

「因此，單純為了增進人類知識，」他補充說，「我們也需要進行這樣的實驗。」

本文原以英文撰寫，我們使用了人工智能協助翻譯，並由BBC記者在發佈前進行審核。了解更多關於我們如何使用人工智能的資訊。