人類史上最強的太陽望遠鏡終於睜開了它的眼睛。
近日，由美國國家科學基金會資助的世界最大太陽望遠鏡——Daniel K. Inouye 太陽望遠鏡（簡稱 DKIST）拍得了人類迄今分辨率最高的太陽照片。
圖 | 太陽照片（來源：美國國家科學基金會）
金黃色的太陽表面正在翻滾的等離子體像細胞一樣緊密排列，而在這張太陽圖像中，每一個像細胞一樣的細小顆粒面積都接近中國青海省的面積。
其中單個“細胞”中間的明亮處意味著等離子體從太陽深處上升到太陽表面，而等離子體重新下沉則形成了“細胞間”的暗處。
“我們現在已經能夠看到太陽系裡最大天體的最清晰的細節。”DKIST 主管 Thomas Rimmmele 表示。
該照片拍攝的時間是 2019 年 12 月 10 日，也是該望遠鏡首次“睜開眼睛”後獲得的首張太陽照片，不過嚴格意義上來說，該望遠鏡還處在建設階段，這張照片還屬於非正式的測試圖像，望遠鏡正式投入使用則需要等到 2020 年 7 月。
圖 | 太陽照片比例尺，左下角白色塊面積等於美國德州面積，與中國青海省面積相當（來源：美國國家科學基金會）
在小露身手之後，我們能夠期待 DKIST 將給人類提供了一個觀察太陽的全新視角，讓天文學家能夠以史無前例的高清晰度觀察我們的太陽，幫助我們更好解開關於太陽的幾個長期謎團。
例如，為什麽日冕的溫度比太陽表面高出數百萬度；太陽風是如何在磁場作用下最終從太陽表面噴發等等。由於太陽風粒子會與地球磁場相互作用，可能對無線電通信、GPS 信號和電網等產生影響，對太陽活動的掌握可以讓我們更好了解太陽風何時到來。
圖 | DKIST（美國國家科學基金會）
觀察太陽的確不是一個簡單的事情。我們知道，一個普通的放大鏡能把陽光匯聚成一個焦點，讓局部溫度顯著升高並能輕易點燃一個紙片。
而要打造一個太陽望遠鏡時，我們需要將一個巨大的放大鏡對準太陽，這時候當然不能僅用傳統的方式造出一個老式的望遠鏡。
DKIST 在“凝視”太陽時，太陽光線通過鏡片折射同樣會匯集成一個高溫的焦點，Nature 雜誌將這樣的高溫形容為：能在 3 秒內做出一袋爆米花。
為了防止高溫將望遠鏡融化，工程師們為其搭建了一個複雜的冷卻系統，每天晚上造出能夠填滿一個游泳池的冰，以完成白天望遠鏡的工作時的降溫需要，望遠鏡內的冷卻管道長度則超過了 12 公里。
美國國家科學基金會當初為了資助DKIST的建設工作，減少了對位於亞利桑那州和新墨西哥州兩台老式太陽望遠鏡的資助。最終在爭議之下，DKIST 於2012年正式開始了建設工作，地點則選在了夏威夷毛伊島哈雷阿卡拉天文台（haleakala observatory）。
DKIST 可以在可見光波段和近紅外波段觀測太陽，其主鏡直徑 4.24 米，在進行太陽觀測時分辨率高達約 30 公里，這一清晰度比 DKIST 的前輩——鄧恩太陽望遠鏡好上5倍之多。
圖 | DKIST 鏡片（來源：DKIST官網）
事實上，DKIST 還擁有世界上最複雜的自適應光學系統，能夠使用可變的鏡片來抵消地球大氣造成的扭曲。為了達到這一目的，該望遠鏡鏡片每秒能夠進行2000次調整。
亞特蘭大喬治亞州立大學的太陽物理學家 Aparna Venkataramanasastry 表示：“它就像一台顯微鏡，可以分辨出太陽上非常小的特徵。” 科羅拉多大學博爾德分校太陽物理學家 Motchil Molnar 則稱讚稱：“這將是一場了解太陽的革命。”
目前，工程師正在對望遠鏡進行最後的完善工作，正式的科學觀測活動將於 2020 年 7 月開始。
而不少科學家已經開始表達對 DKIST 的期待。來自英國聖安德魯斯大學的太陽物理學家 Stephanie Yardley 表示，希望利用這台望遠鏡能夠探測到太陽風噴發前太陽磁場是如何進行調整的，這些信息可以幫助研究人員預測地球可能受到空間氣象的影響。
按照目前規劃， DKIST 項目將從今年開始持續運行至少 4 個太陽活動周期，即44年時間。DKIST 的主管 Thomas rimmmele 表示，望遠鏡的建設已經來到了最後衝刺階段，而這些照片則僅僅只是一個開始。
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