高清太阳视图 - 真空成就精确观测

高清太阳视图 - 真空成就精确观测

要研究太阳的活动,需要使用不同于夜空观测的望远镜。真空望远镜就是此类望远镜之一。被捕获的阳光的路径在其真空室中保持不受干扰。
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天文学家使用光学设备观测恒星时,对每一个入射光子心存感激。他们的望远镜透镜越来越大,其主要目的是捕捉尽可能多的稀疏光,这些光经过漫长旅程从遥远的星系抵达地球。他们不需要担心这些弱射线的任何副作用。

但是,有一颗恒星适用不同的规律:那就是太阳,它向我们地球释放出大量的高能辐射,正是这些辐射使得地球的生命赖以生存。因此,太阳天文学家需要处理大量的光线,他们必须通过技术手段从光线中过滤出想要的图像

这里有一个关键问题,即热量。由透镜聚焦的被捕获的光线也会带来巨大的能量。这会加热普通望远镜中的空气,使空气上升。空气的折射率随温度的变化而变化,通过的光束在设备内部湍流的作用下发生偏转。捕获的图像将变得模糊,不再具参考价值。

为避免此影响,研制了专用于太阳观测的真空塔式望远镜 (VTT)。弗莱堡(Freiburg)基彭豪伊尔(Kiepenheuer)太阳物理研究所在特内里费 (Tenerife) 设立的 VTT 望远镜就是其中之一。此望远镜需要尽可能远离地面上被太阳加热的湍流空气层,因此被放置在一个 38 米高的塔中。为进一步减少环境空气的运动,塔被漆成亮白色。这意味着它自身吸收的热辐射极小。

塔顶的两个旋转镜捕捉阳光。它们将光引导到望远镜所在的垂直安放的管道中。此腔体长 21 米,直径 1.8 米。年度维护工作之后,每次使用两台串联真空泵将腔体抽真空到不足 0.5 毫巴的真空度。

由于腔体的长度,望远镜的焦点位于真空中。穿透的热辐射不会在此部分产生任何空气湍流,从而避免了因加热而产生的光学条纹。天文学家使用 VTT 等工具获取太阳黑子的详细图像。它们的活动直接影响地球磁场。此外,他们还影响电气器件和设备的功能。

除了光之外,太阳还向太空源源不断地发射带电粒子。这种"太阳风"不断与地球磁场发生碰撞,幸运的是,太阳风在其作用下发生偏转。若非如此,这种粒子风暴就会袭击地球表面,消灭这里的所有生命。然而,太阳风强劲度并非一成不变。其形成受太阳磁场的影响。其波动导致太阳表面每 11 年就会形成相当数量的太阳黑子。它们通过额外的粒子发射增强太阳风,进而可能发展成"太阳风暴"。1989 年 3 月 13 日就发生过此类风暴,在 90 秒内使加拿大魁北克省的电网陷入瘫痪,造成的损失超过 10 亿美元。


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