科学家运用一枚探空火箭上发射的望远镜和照相机获得了有史以来最好的紫外线视图。这些图片将协助研究人员了解太阳的外部大气是怎么加热到一百万摄氏度以上的。望远镜能够分辩出小至240公里的紫外线光谱区域。是任何太空观测基地的三倍。火箭弹道只答应望远镜在15分钟的飞翔进程中拍照21张图画。
得益于在探空火箭上发射的望远镜和照相机,科学家们从太空中获得了最接近太阳的紫外线。这些图画提醒了太阳大气层(色球层)较低层中反常活泼的高水平活动。这些图片将协助研究人员答复有关太阳作业原理的最火急的问题之一:它的外部大气(电晕)怎么加热到超越一百万摄氏度(一百八十万华氏度),比色球高出一百倍。
图解 色球层是太阳大气层的一个薄层,处在光球层上方,温度跟着高度的进步而添加。通常情况下,这个层肉眼可见,由于光线强度不及光球层。图画中,深红色为色球层,因含有很多氢所造成的。
美国海军科研实验室(NRL)的一个科学家小组运用超高视点分辩率紫外线望远镜(VAULT)拍照了从上层色球层宣布的紫外线(UV)(1216)的图画。在2002年6月14日,飞速捕获的图画比曾经从太空拍照的最佳图画约好三倍,边的分辩区小至240公里(150英里或0.3弧秒),。一些地上望远镜能够以150公里(93英里)的增量调查太阳,但只能在可见光波长下进行。紫外线和X射线波长观测与太阳气候最直接每相关。
由于大多数太阳气候起源于电晕中带电气体(等离子)的爆破,因而了解日冕等离子体的加热和磁场活动将有助于更好地猜测太阳气候事情。 严格的太阳气候,例如太阳耀斑和日冕物质抛射,会损坏卫星和电网,影响地球上的生命。
图解 太阳外表喷发等离子体的紫外线视图
超高视点分辩率紫外线望远镜观测成果提醒了高度结构化的动态上层色球层,其具体的分辩率使结构初次可见。图片中的很多结构会在17秒后从一个图画快速切换到下一个图画。 科学家曾经以为这些改变发生在五分钟或更长时刻内。这色球层物理进程的瞬变具有重要的理论含义,例如,主张的加热机制现在也必须在相对较短的时刻规模内有效。
科学家在VAULT图画中发现了根据形状和空间相关性而与特征相匹配的色球层特征,他们在一起拍照的日冕的过渡区和太阳勘探器(TRACE)卫星图画中看到了这一特征。这种比较标明,这两层的相关性比曾经以为的要高得多,这在某种程度上预示着类似的物理进程会加热每一层。 可是,理论猜测,在色球层中的活度应低于科学家在VAULT排放物中调查到的活度。
太阳高分辩率图
VAULT还提醒了太阳安静区域中的意外结构。等离子体和磁场像在太阳的可见外表(光球)上的沸水相同起泡,而且像气泡在锅的边际集合并构成环相同,在安静区域的环(网络单元)中累积。VAULT捕获了网络单元中较小特征和重要活动的图画,这令科学家感到惊奇。
在15分钟的飞翔中,望远镜在6分9秒的拍照窗口中拍照了21张电磁光谱的莱曼阿尔法波长图画。莱曼阿尔法波长供给最亮的太阳辐射,保证了从火箭拍照相片的最佳或许性,并答应更短的曝光时刻和更多的相片。莱曼阿尔法辐射的添加或许标明抵达地球的太阳辐射添加。
图解 上图是在特别波长的紫外波段对地球的高层大气(氢原子)发光现象进行成像,咱们将之称为“莱曼-阿尔法光”,“莱曼阿尔法”所发射出的莱曼α光勘探波是一种具有特征波长氢原子宣布的光,其波长能沿途延伸。这种光线自身具有很强的穿透性,它能很简单穿过胀大世界,比方充满在世界空间的淡薄气体,事实上淡薄气体即电离气体是一种带电气体。可是这种光波却无法介入太空中的天体物质,特别是中性原子。由于中性原子能吸收光波导致勘探波直接从地球接纳信号中消失。
VAULT有效载荷包含一台30厘米(11.8英寸)的卡塞格林望远镜,以及专用的莱曼阿尔法光谱仪,将图画聚集到电荷耦合器件(CCD)相机上。CCD也用于消费类数码相机中,其感光度是曾经运用的胶卷的320倍。在1989年9月,哈佛-史密森天体物理学中心用探空火箭发射的正入射X射线望远镜(NIXT)获得了太阳的最高分辩率相片。
科学家们于1999年5月7日在新墨西哥州白沙导弹靶场进行工程飞翔,验证了有效载荷的功能。2002年6月14日从白沙动身的飞翔是该载荷的初次科学飞翔。NRL小组引领了一场将卫星观测和地上仪器观测相结合的运动。科学家方案在2004年夏天进行第三次发射。这次使命是经过美国宇航局的探空火箭方案进行的。
参考资料
1.维基百科全书
2.天文学名词
3. universetoday- Lisa
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