我國欲籌建巨型太陽望遠鏡,直徑8米,可觀測和預報太陽上的天氣

2021-01-15 科普大世界

太陽是我們所能看到的最明亮的天體,在我們眼中,它的光輝蓋過了一切自然天體發出的光,強烈的太陽光也給地球帶來了光亮和熱能,使得地球表面有著其他星球都沒有的生態環境,呈現出一派生機勃勃的景象,我們人類和萬千生命物種得以生存其中。

科學家們也在不斷的觀測太陽,而且這也是天文學中相當重要的一門科學,可能有很多朋友並不理解,心想太陽那麼明亮那麼刺眼,怎麼去觀察它呢?觀察它又有什麼用呢?這些問題比較讓人難理解,實際上太陽和太陽光與我們地球以及地球上面的生命物種的關係十分密切。

我們的地球就存在於太陽營造出來的太陽系中,太陽的引力維繫著地球的平衡運行,太陽光給我們地球上面的生命物種帶來了光和熱,可以說正是太陽在左右著地球上的一切,如果太陽在某些方面出現了一些波動,就會對地球生態環境造成很大的打擊,有科學家認為如果最強烈的太陽風暴正面襲擊到地球上,甚至能捲走地球的大氣層,將地球的生態環境全部破壞掉,使得地球成為水星、火星那樣的不毛之地。

因此,對太陽的觀測實際上是非常重要的,在這方面我國走在了世界的前列,就在前天(9月7日),在青海省海西州德令哈市舉行的「中國天文學會2019年學術年會」上,中科院雲南天文臺研究員、天文學家劉忠表示,我國在地基高解析度太陽觀測及研究領域已處於世界前沿,與太陽相關的熱控、多層共軛自適應光學、探測器、磁場測量等關鍵技術已全面取得突破,這得益於我國已有的一米口徑的太陽望遠鏡,下面是這種望遠鏡拍攝的太陽表面米粒結構流動景象的圖片,可以讓人直觀感受它的強大觀測能力。

劉忠還說,由雲南天文臺、國家天文臺、紫金山天文臺與南京天光所等單位聯合提出的先進地基太陽天文臺(ASO-G),目前已成為國際上繼美國DKIST和歐洲EST之後又一個得到普遍認可的大型太陽望遠鏡計劃。

先進地基太陽天文臺(ASO-G)是個什麼樣的計劃呢?它的主力觀測設備是8米口徑的中國巨型太陽望遠鏡(CGST)和1米級別口徑的日冕儀,一旦建造出來,兩者將都是全世界最高級別的科學儀器,其精度、可觀測性能以及綜合性能等都將居於世界前列。已知目前美國和歐洲正在研製4米口徑的下一代地基太陽望遠鏡,其空間解析度可達到0.03角秒,而我國巨型太陽望遠鏡的空間解析度可達到0.015角秒。下圖為中國巨型太陽望遠鏡CGST示意圖:

計劃建造的中國巨型太陽望遠鏡是一架解析度口徑達到8米,有效聚光面積不小於20平方米(m)的望遠鏡,它將被用於探測太陽大氣的基本結構和演化,為天文學家們最終解決恆星磁場的起源、日冕加熱等基本物理問題提供詳盡的觀測證據,更為準確預報太陽的「天氣」和太陽系空間天氣提供必要的理論和觀測依據,特別是詳細觀察和預報對地球有影響的太陽風暴,它在這方面將具有無與倫比的精確性。

該計劃若能如期進行和使用,那麼我國將能成為太陽觀測與研究科學方面的佼佼者,數年後若美國和歐洲的太陽望遠鏡能如期投入運行,將可以對太陽進行聯合觀測,組成全球日不落高解析度太陽觀測網,這將有望實現對太陽活動以及太陽風暴動向的精確預報。

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