‘S werelds grootste zonnetelescoop maakt het eerste ultradichte beeld van de zon

Meld u aan voor CNN’s Wonder Theory Science -nieuwsbrief. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
–

Een nieuw uitgebracht beeld van de zon die wordt vastgelegd door ‘s werelds grootste zonnetelescoop toont het oppervlak van onze dichtstbijzijnde ster in ongekende details, waardoor licht wordt werpt op zijn vurige complexiteit.

De afbeelding is de eerste genomen door de US National Science Foundation Daniel K. Inouye Solar Telescope’s nieuwe zichtbare instelbare filter of VTF. Het instrument kan een dichter dan driedimensionale kijk op wat er op het oppervlak van de zon gebeurt, volgens een Nieuwsbericht.

De close-up onthult een cluster van continent-formaat donkere zonnevlekken nabij het centrum van de binnenste atmosfeer van de zon, op een schaal van 6,2 mijl (10 kilometer) per pixel.

Deze vlekken markeren gebieden van intense magnetische activiteit, waar zonnevlammen en coronale massa -uitwerpsels of CME’s waarschijnlijk zullen optreden. Coronale massa -uitwerkingen zijn grote wolken geïoniseerd gas genaamd plasma en magnetische velden die uitbarsten uit de buitenste atmosfeer van de zon.

Gedetailleerde afbeeldingen zoals deze, die begin december werd genomen, vormen een belangrijke manier voor wetenschappers om te leren over en potentieel gevaarlijk zonneweer te voorspellen, zei Friedrich Woeger, de NSF Inouye Solar Telescope Instrument Program Scientist, in een e -mail.

“Een zonnestorm in de jaren 1800 (de Carrington -evenement) naar verluidt was zo energiek dat het branden veroorzaakte in telegraafstations, “zei Woeger.” We moeten de fysieke factoren van deze fenomenen begrijpen en hoe ze onze technologie en uiteindelijk ons ​​leven kunnen beïnvloeden. ”

Deze energetische uitbarstingen van de zon kunnen interageren met het eigen elektromagnetische veld van onze planeet, waardoor verstoringen worden veroorzaakt voor belangrijke infrastructuur zoals elektrische stroomroosters en satelliet-aangedreven communicatienetwerken, legde hij uit.

De zon doorloopt perioden van hoge en lage magnetische activiteit in een 11-jarige cyclus. In oktober, wetenschappers van de National Oceanic and Atmospheric Administration, NASA en het International Solar Cycle Prediction Panel aangekondigd de zon bereikte de piek van de activiteit, de genoemd Maximaal zonne -energie. Tijdens de piek draaien de magnetische palen van de zon en verschijnen er meer zonnevlekken op het oppervlak.

Het maximum zal naar verwachting enkele maanden duren, dus het is een passende tijd voor de Inouye Solar Telescope om zijn instrumenttesten op te voeren met spectaculaire beelden van het dynamische oppervlak van de zon.

Net als kokende soep op een fornuis, ontsnapt warmte aan de kern van de zon en stijgt naar het oppervlak door vloeistofbewegingen, zei Mark Miesch, een onderzoekswetenschapper bij het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences aan de Universiteit van Colorado Boulder. Miesch was niet betrokken bij het onderzoek.

Sunspots zijn dus als “magnetische pluggen” of klitten in de complexe magnetische velden van de ster die voorkomen dat de warmte het oppervlak bereikt, zei Miesch. Om deze reden lijken de zonnevlekken, die minder licht uitstralen dan andere delen van de zon, donkerder in beelden en zijn cooler dan hun omgeving. Niettemin zijn zonnevlekken “nog steeds heter dan elke oven op aarde”, voegde hij eraan toe.

De schijnbare textuur van de zon komt van de verschillende dichtheden en temperaturen in het oppervlak, die lagen heeft die vergelijkbaar zijn met een ui. Door “af te stemmen” op verschillende golflengten, of kleuren, zoals een radiotuner, biedt de VTF een manier om deze verschillende lagen te onderzoeken en te observeren wat er tussen hen gebeurt, zei Miesch.

Met andere woorden, terwijl een afbeelding uit een persoonlijke camera licht gebruikt dat meerdere golflengten tegelijkertijd bevat, filtert de VTF, een type beeldvormingspectro-polarimeter, meetbare golflengten één voor één.

Om deze filtering te bereiken, gebruikt het instrument een etalon – twee glazen platen gescheiden door louter micron.

“Het principe is niet anders dan dat van hoofdtelefoons met ruisonderdrukking: wanneer twee golven met vergelijkbare golflengte (s) op hetzelfde of een kruisingpad reizen, kunnen ze met elkaar communiceren om elkaar te annuleren, of ze kunnen elkaar versterken,” zei Woeger. “Lichtgolven ‘gevangen’ tussen die twee platen interfereren, en de afstand tussen de platen selecteert welke exact ‘kleuren’ van het licht worden doorgegeven en welke annuleren.”

In slechts enkele seconden vangt het krachtige instrument honderden afbeeldingen door de verschillende filters en combineert ze in een driedimensionale momentopname.

Onderzoekers kunnen vervolgens de resulterende aanzichten gebruiken om de temperatuur, druk, snelheid en magnetische veldstructuur te bestuderen bij verschillende lagen van de zonne -atmosfeer.

“Het zien van die eerste spectrale scans was een surrealistisch moment. Dit is iets dat geen ander instrument in de telescoop op dezelfde manier kan bereiken,” zei Dr. Stacey Sueoka, een senior optisch ingenieur bij het National Solar Observatory, in een verklaring.

De beeldvormingsspectro-polarimeter vertegenwoordigt een hoogtepunt van meer dan tien jaar ontwikkeling.

Gelegen aan het NSF’s National Solar Observatory, aan de top van Maui’s 10.000 voet (3000 meter) Haleakalā-vulkanische berg, omvat de VTF zelf meerdere verhalen van de Inouye Solar Telescope.

Nadat de VTF was ontworpen en gebouwd door het Institute for Solar Physics in Duitsland, werden de onderdelen van het instrument over de Atlantische en Stille Oceaan verzonden en vervolgens weer samengesteld – als een “schip in een fles”, zei Woeger.

Het team verwacht dat de tool volledig operationeel is en klaar voor gebruik tegen 2026.

“De betekenis van de technologische prestatie is zodanig dat je gemakkelijk zou kunnen beweren dat de VTF het hart van de Inouye Solar Telescope is, en het klopt eindelijk op zijn voor altijd plaats,” zei Dr. Matthias Schubert, een VTF -projectwetenschapper bij het Institute for Solar Physics, in een verklaring.

De zonnetelescoop is een van de andere recente inspanningen van wetenschappers om de zon en zijn stormachtige weerpatronen, inclusief de Zonne -orbiterEen gezamenlijke missie van het European Space Agency en NASA gelanceerd in 2020, en NASA’s Parker Solar ProbeHet eerste ruimtevaartuig om de zon te “aanraken”.