你真的見過太陽嗎？井上健的第一道曙光，讓你知道太陽最細小的秘密。

井上建太陽望遠鏡拍攝了第一張?zhí)柕恼掌Ｒ粡埑錆M了前所未有的細節(jié)的照片，清晰地展現(xiàn)出太陽表面沸騰的氣體?？茖W(xué)研究將在今年晚些時候開始。

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井上建太陽望遠鏡以789nm精細度抓拍了這張?zhí)柋砻娴恼掌?。圖中的光線實際上是深紅色，但圖片的顏色為提每一個像素光的強度而改變了。我們第一次可以看到小到30km的細節(jié)。太陽的表面布滿了對流單體，每一個都有德克薩斯州那么大，這是沸騰的等離子體將熱傳送到表面的地方。這張圖象的邊長為51角分，或者說是36500km。NSO / NSF / AURA

井上建望遠鏡在哈雷阿卡拉，夏威夷建立，見到了第一道曙光。以上的圖片是由可見寬頻成像器所拍攝（VBI）的，以前所未有的細節(jié)展示了太陽沸騰的表面。

對流單體，又稱太陽米粒組織，一個大約有德克薩斯州的面積。每一個單體之中的運動于燒開的熱水很像，等離子體在每一個單體的中心涌出，在達到表面后冷卻，然后在邊緣下沉。在這個過程中，每一個米粒組織將熱量（和磁場）從太陽的深處傳送到外部的大氣層，又稱日冕。

VBI的16兆像素照相機可以分析小到25km的特征，這給了天文學(xué)家分析太陽表面曼哈頓大小的特征的能力?！拔覀儗Ψ治鎏栂抵凶畲蟮奈矬w上最小的細節(jié)非常激動?！蓖旭R斯·里梅勒，井上建望遠鏡主任，說道。

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在這張放大了的圖片中，我們能看到炙熱的等離子體從每一個對流單體的中心升起（白色）。在等離子體的溫度降低之后，它們會順著單體的四周下沉（深色）。在這些深色的區(qū)域，我們還可以以前所未有的細節(jié)看到白色的磁場記號在，專家認為這些亮點是能量到達太陽外層（日冕）的通道。這張圖片包含了11角秒的邊長，或者說是8200千米，像以上的圖片一樣，這是一張789nm精細度的色彩化黑白照片。NSO / NSF / AURA

“第一張出現(xiàn)在屏幕上的圖片超過了我的預(yù)期?！?/span>里梅勒說，“有人說他們從來沒有見過我像那一刻那樣開心。”

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井上建時間線

這張在2019年十二月拍攝的第一道曙光開啟了一場馬拉松的最后沖刺。井上建在近十年之前的12月12日2012年開始，如今只有一段時間，很可能在2020年的7月，井上建才能全部投入使用。雖然VBI系統(tǒng)已經(jīng)完善，一些其他部件仍需要調(diào)試。

但關(guān)于井上建的工作永遠不會停止，觀測站會在井上建所預(yù)測的44年壽命之間不停地完善它，因為新技術(shù)的不斷誕生，取代過時的舊技術(shù)，使得井上建一直處于行業(yè)的領(lǐng)先狀態(tài)。

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井上建太陽望遠鏡
美國國家太陽天文臺 / AURA / NSF

在井上建漫長的一生之中，它會目睹四個太陽周期，每十一年，太陽的磁場會經(jīng)歷一系列的陰晴圓缺。井上建將在太陽完成第25個周期時開始工作。

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解開日冕的真實面目

直到現(xiàn)在，地面上的天文望遠鏡只能觀測到太陽雄偉冰山的一角。太陽發(fā)射出的強光通常會將日冕隱藏起來，除了在日食發(fā)生的時候。在日食發(fā)生的時候，可以觀測到白光從非常炙熱的等離子體釋放出來，像是給太陽帶上了一道冠冕。

有了井上建的能力，天文學(xué)家可以不僅僅拍攝下日冕的照片，還可以測量在外流的等離子體中翻滾跳躍的磁感線?！按艌鍪亲钪匾?，”里梅勒說，就等井上建“揭開太陽最大的謎團，我們不僅僅可以清晰地從93英里看到這些細小的結(jié)構(gòu)（太陽米粒），還可以測量太陽表面磁場的強度和方向，并且在一百萬度的日冕之中追蹤磁場的任何變化。

井上建四米的鏡子讓天文學(xué)家可以采集廣面的陽光，為了精準(zhǔn)的成像與采集其他和NASA的派克太陽探測器（目前正在進行第四周近日循環(huán)），與歐空局的太陽軌道飛行器（二月六日發(fā)射）相輔相成的數(shù)據(jù)。

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成為焦點

抓拍到第一道曙光并不是容易事，在井上建收集陽光時，它還同時收集到了許多熱量。如果你曾嘗試過用放大鏡點燃引火物，那你知道集中光束的強大，那現(xiàn)在想象你的放大鏡有四米的直徑！

降低井上建收集到的熱量需要一些巧妙的工程設(shè)計。主鏡本身有一套冷卻系統(tǒng)來保護表面。在主鏡將太陽光聚焦之后，光束會遇到一道熱光欄，一道液態(tài)冷卻的金屬空心環(huán)。它可以在光束達到次鏡之前阻隔陽光95%的熱量。熱光欄還起到了視野欄的作用，將望遠鏡的視野收縮到5角分直徑的圓中。

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建造熱光欄的工程師們也遇到了一些阻隔，所以用來拍下第一張照片的熱光欄是一=臨時的，需要一些望遠鏡角度的限制?！拔覀冋谘芯恳豢畈恍枰h鏡角度限制的熱光欄，”里梅勒說，“研究已在進行，會在井上健完成之前完成。”

在熱光欄與次鏡之后，強度極減的光束將遇到一個直徑只有200毫米的可變形鏡子，鏡子后面裝備了1600個催動器來幫助鏡子變形。這面鏡子是一道反饋系統(tǒng)的一部分，這樣可以減少陽光在通過大氣層時的“閃爍”。

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在這次校正后，這束陽光會被反射到庫達實驗室（井上健的旋轉(zhuǎn)實驗室），一個150噸，旋轉(zhuǎn)的凈室，它包含了各種科學(xué)儀器來研究陽光，收集數(shù)據(jù)。這些儀器預(yù)期將會每天產(chǎn)出9太字節(jié)，給我們提供一個從未見過的太陽。

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作者：MONICA YOUNG?

FY：MJR

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