美國國家航空航天局科學(xué)家利用太陽動力學(xué)觀測衛(wèi)星，選擇了10種不同波長，用先進(jìn)成像組儀(AIA)生成了五顏六色的太陽圖像，每種顏色都凸顯了太陽表面和大氣的一個特殊部分。 |
如果用普通相機給太陽拍照，都會得到一張熟悉的圖像：一個淡黃的毫無特色的圓盤;但如果用專門的地面或太空觀測衛(wèi)星來觀察，情況就大大不同。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)1月23日報道，最近，美國國家航空航天局(NASA)科學(xué)家利用太陽動力學(xué)觀測衛(wèi)星(SDO)，選擇了10種不同波長，用先進(jìn)成像組儀(AIA)生成了五顏六色的太陽圖像，每種顏色都凸顯了太陽表面和大氣的一個特殊部分。
事實上，太陽能發(fā)出所有顏色的光，但人們不能直接看太陽，在相機顯示出來的陽光中，黃光對人眼來說最明亮，因此普通照片中的太陽多是黃色的。它接近地平線時可能會有點紅，這是因為陽光在到達(dá)照相機鏡頭前必須穿過更多地球大氣層，損失了更多藍(lán)色波長的光。當(dāng)所有可見光匯合在一起時，科學(xué)家稱之為“白光”。
不管是地面還是太空望遠(yuǎn)鏡，如NASA的SDO、日地關(guān)聯(lián)觀測衛(wèi)星(STEREO)以及歐空局和NASA共有的太陽與太陽風(fēng)層觀測衛(wèi)星(SOHO)，能探測到的光都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人類裸眼的可見光范圍。不同波長也代表著太陽表面和大氣不同部分的信息。因此，多種波長也就展示了多層次、不斷變化的太陽全景。
黃光波長約為5800埃米(1埃米=百億分之一米)，通常由溫度為5700攝氏度的物質(zhì)所發(fā)射，這代表了太陽表面信息。極紫外光約為94埃，是由溫度高達(dá)630萬攝氏度的原子發(fā)出的，很適合觀察太陽耀斑，因為耀斑物質(zhì)才能達(dá)到這么高的溫度。通過檢測不同波長的太陽圖像，科學(xué)家能追蹤太陽大氣層中運動的粒子和熱量。
太陽由一團熱氣構(gòu)成，由熱產(chǎn)生了光，就像白熾燈泡那樣。如果能發(fā)出更短波長，如極紫外光和X射線，就表示光源中包含多種原子。太陽包含了多種原子，如氦、氫、鐵等，而且每種原子攜帶不同電荷，以離子形式存在，達(dá)到特定溫度時，每種離子都能發(fā)出特定波長的光。早在20世紀(jì)初，科學(xué)家就給這些原子發(fā)光波長編制了詳細(xì)目錄。
太陽探測衛(wèi)星利用這些波長信息的方式有兩種。一種方法是用分光儀同時觀察多種波長，檢測它們的波長，這可以綜合理解太陽周圍物質(zhì)的溫度范圍。光譜儀觀察的不是通常所見的太陽圖像，而是各類光的數(shù)量曲線圖。
另一種方法是用儀器集中圍繞一種特定的波長，形成通常所見的太陽圖像，有時并非裸眼可見的光波范圍。比如SDO科學(xué)家以10種波長制作的太陽圖。每種波長都以一種或兩種離子為主，略有少量其他離子也不會產(chǎn)生色差。以下是SDO波長觀測衛(wèi)星以埃米為單位測量的太陽表面發(fā)出的光：
4500：這一波長顯示太陽表面或光球?qū)?
1700：顯示太陽表面及太陽大氣的色球?qū)樱驅(qū)游挥诠馇驅(qū)由戏剑瑴囟乳_始升高;
1600：顯示上層光球和過渡區(qū)之間的混合層，過渡區(qū)位于色球?qū)雍吞柎髿庾钔饷娴娜彰釋又g，過渡區(qū)內(nèi)溫度迅速升高;
304：顯示從色球?qū)雍瓦^渡區(qū)發(fā)出的光;
171：顯示太陽大氣層或日冕安靜時的樣子，也能顯出巨大的磁弧即日冕圈;
193：顯示日冕層稍微更熱些的區(qū)域和太陽耀斑中更熱的物質(zhì);
211：顯示太陽日冕層更熱的磁活躍區(qū);
335：也顯示日冕層中更熱的磁活躍區(qū);
94：顯示太陽耀斑爆發(fā)期間那些高亮區(qū);
131：顯示太陽耀斑中最熱的物質(zhì)。
