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人類是怎樣研究太陽(yáng)的？

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如果現(xiàn)在讓你快速思考關(guān)于光學(xué)天文學(xué)的領(lǐng)域，你可能會(huì)認(rèn)為科學(xué)家們常常會(huì)在夜晚研究它。晚上難道不是恒星和星系出現(xiàn)的時(shí)候嗎？好吧，這個(gè)假設(shè)犯了至少一個(gè)明顯的錯(cuò)誤:地球碰巧離一顆值得研究的恒星很近。它叫太陽(yáng)，只在白天出現(xiàn)。

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人類喜歡接近太陽(yáng)，是因?yàn)樗o予我們光與能量。但同樣的能量也會(huì)對(duì)眼睛和儀器造成傷害。以下的內(nèi)容將為大家介紹業(yè)余愛(ài)好者和專業(yè)人士分別會(huì)用怎樣的方法安全地觀察離我們最近的恒星鄰居。

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業(yè)余愛(ài)好者

觀察太陽(yáng)最安全的方法就是將太陽(yáng)投射到一個(gè)表面上。通過(guò)這樣做，你能夠看到巨大的太陽(yáng)黑子，你還可以看到恒星行進(jìn)在日食過(guò)程中——如果你十分幸運(yùn)，正好位于該地區(qū)。

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來(lái)看看《天空與望遠(yuǎn)鏡》雜志的建議:“用鉛筆尖在索引卡上戳一個(gè)小洞，面向太陽(yáng)，然后把第二張卡片放在它后面三到四英尺的陰影下。這個(gè)洞將把一張?zhí)?yáng)盤(pán)的小圖像投射到下方的卡片上。”

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2013年11月2日，以色列上空出現(xiàn)日偏食的高峰。圖源:Gadi Eidelheit。

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如果你喜歡直接看太陽(yáng)，你必須好好保護(hù)你的眼睛和設(shè)備(雙筒望遠(yuǎn)鏡/望遠(yuǎn)鏡/照相機(jī)等)，不要讓它們直接暴露在太陽(yáng)面前。再次推薦你去看《天空和望遠(yuǎn)鏡》的文章以獲得最權(quán)威的專業(yè)知識(shí)，但更重要的是，你要明白你將需要特殊的設(shè)備來(lái)為你觀測(cè)太陽(yáng)保駕護(hù)航。

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專業(yè)人士

有許多比普通望遠(yuǎn)鏡更大的專業(yè)望遠(yuǎn)鏡會(huì)在觀測(cè)太陽(yáng)時(shí)被用到，它們通常擁有特殊的濾光片來(lái)阻擋太陽(yáng)光線的有害部分。下面會(huì)為大家舉一些例子，但相信你會(huì)從自己身邊找到更多的例子！

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值得注意的是，專業(yè)的天文學(xué)家會(huì)使用多種工具來(lái)觀察太陽(yáng)。他們可以用不同波長(zhǎng)的光來(lái)觀察太陽(yáng)的表面和日冕；他們可以使用光譜學(xué)來(lái)觀察太陽(yáng)不同部位產(chǎn)生的元素；他們可以用雷達(dá)來(lái)研究它的輻射，或者用聲學(xué)干涉測(cè)量等技術(shù)來(lái)研究它的內(nèi)部。

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• 美國(guó)國(guó)家太陽(yáng)天文臺(tái):天文臺(tái)有兩個(gè)主要的光學(xué)設(shè)備，稱為鄧恩太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡(位于薩克拉門(mén)托峰)和麥克馬斯-皮爾斯太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡(位于凱特峰)。對(duì)公眾來(lái)說(shuō)幸運(yùn)的是，兩者都對(duì)游客開(kāi)放。該天文臺(tái)也是全球太陽(yáng)振蕩檢測(cè)網(wǎng)（GONG）的一部分，它利用分布在世界各地的6個(gè)觀測(cè)站來(lái)觀察太陽(yáng)內(nèi)部的聲波。

• 大熊太陽(yáng)觀測(cè)臺(tái)的新太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡可以觀測(cè)到太陽(yáng)上直徑50英里(80公里)的特征，它在2010年看到了“第一束光”。目前是孔徑最大的太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡，直徑為1.6米。

• 談?wù)摰秸阼T造的望遠(yuǎn)鏡，少不了4.24米的丹尼爾.K.易諾耶太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡和4米的歐洲太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡。

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我們擁有的還遠(yuǎn)不止這些。以下是一些太空望遠(yuǎn)鏡在太空軌道上運(yùn)行的例子:

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SOHO號(hào)：太陽(yáng)和日球?qū)犹綔y(cè)器（NASA/SOHO)觀測(cè)到的太陽(yáng)

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太陽(yáng)和日球?qū)犹綔y(cè)器(SOHO號(hào)):于1995年發(fā)射，NASA和歐洲航天局的任務(wù)是研究太陽(yáng)的內(nèi)部，找出更多關(guān)于過(guò)熱化的日冕或者太陽(yáng)的包層的信息，并了解太陽(yáng)風(fēng)是如何產(chǎn)生的。SOHO也是一個(gè)頗有名氣的彗星捕捉者和觀察者。

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STEREO(日地關(guān)系天文臺(tái)):2006年發(fā)射，這對(duì)孿生宇宙飛船（STEREO-A&STEREO-B）處于地球軌道的不同位置:一個(gè)在前，一個(gè)在后。他們的目標(biāo)是制作太陽(yáng)的三維圖像，以提升天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度(特別是當(dāng)太陽(yáng)上的大型火山爆發(fā)可能會(huì)干擾地球通訊時(shí))。截至2015年初，STEREO-B還沒(méi)有與地球通信。

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太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái):于2010年發(fā)射，其目的是了解為什么太陽(yáng)的太陽(yáng)周期為11年，以及了解更多關(guān)于太陽(yáng)磁場(chǎng)和能量的信息。其最終目的是提高太空天氣預(yù)報(bào)的精確度。

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我們?cè)凇短煳脑诰€》上發(fā)表了很多關(guān)于太陽(yáng)天文臺(tái)的文章，包括地面和天基的觀測(cè)臺(tái)。其中有一篇關(guān)于STEREO航天器在太陽(yáng)上看到海嘯的文章，我們摘錄了一檔關(guān)于太陽(yáng)的天文節(jié)目里其中的一小段，叫做《太陽(yáng)，黑子和所有》。

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作者：universetoday

FY：Draco

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