太阳前所未有的清晰

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（VictoriaGill）报道，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。

这些是迄今拍摄到解析度最高的太阳表面，也就是光球层（photosphere）影像。

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 DavidBoboltz）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 SolarTelescope）。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 DavidKuridze）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。”

科学家表示，他们已捕捉到驱动太阳将太阳电浆和磁场突然爆发并抛射至太空的力量来源。

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 FriedrichWoeger）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。”

美国太空总署（NASA）拍摄的太阳影像，显示太阳喷发物质的景象。

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。”

美国国家科学基金会（NSF）井上建太阳望远镜坐落于高耸山峰之上，位于云层之上。