Ny bild från Inouye solteleskop ger en aldrig tidigare skådad inblick i solens komplexa aktivitet och förbättrar förståelsen av rymdväder
En nyligen offentliggjord bild av solens yta, tagen med det mest kraftfulla solteleskop som någonsin byggts, ger en oöverträffad vy av vår närmaste stjärnas turbulenta struktur.
Denna imponerande bild är den första som tagits med det nya Justerbara Synliga Filtret (VTF) vid Daniel K. Inouye solteleskop, som drivs av USA:s nationella vetenskapsstiftelse. Utrustningen möjliggör detaljerad tredimensionell observation av fenomen som uppstår på solens yta, enligt ett officiellt uttalande.
Närbilden visar en grupp mörka solfläckar, stora som en kontinent, belägna nära mitten av solens fotosfär – det synliga lagret på solen. Upplösningen når en precision på 10 kilometer per pixel.
Dessa fläckar indikerar områden med intensiv magnetisk aktivitet, där solutbrott och koronala massutkastningar (CME:er) är vanliga – enorma moln av plasma och magnetfält som kastas ut från solens korona.
Högupplösta bilder som denna, tagna i början av december, är avgörande för att förbättra förståelsen och förutsägelserna av rymdväder, förklarade Friedrich Woeger, instrumentforskare i projektet. ”Extrema händelser som solstormen 1859, känd som Carrington-händelsen, orsakade till och med bränder i telegrafer. Vi måste förstå mekanismerna bakom dessa händelser och hur de kan påverka våra teknologiska system,” sade han.
CME:er kan interagera med jordens magnetfält och påverka kritisk infrastruktur som elnät och satellitkommunikationssystem.
Solen går igenom elvaåriga cykler av magnetisk aktivitet, och växlar mellan låg och hög intensitet. I oktober tillkännagav organisationer som NOAA, NASA och den Internationella panelen för solcykelförutsägelser att den nuvarande cykeln nått sitt toppunkt – det så kallade ”solmaximum”. I detta skede byter solens magnetpoler plats och antalet solfläckar ökar.
Med solmaximum i gång intensifierade Inouye-teleskopet bildinsamlingen för instrumenttestning, och utnyttjade tillfället till att fånga spektakulära bilder av solens dynamik.
Hur solen fungerar inifrån
Enligt forskaren Mark Miesch från University of Colorado, även om han inte direkt deltog i forskningen, sprids värmen från solens kärna genom konvektiva rörelser, liknande hur en soppa bubblar på spisen.
Solfläckar fungerar som ”magnetiska blockeringar” som hindrar värme från att släppas ut. Därför ser dessa områden mörkare ut – de avger mindre ljus och är relativt kallare än resten av ytan, även om de fortfarande är varmare än någon ugn på jorden, enligt Miesch.
Solens texturerade utseende är ett resultat av temperatur- och täthetsvariationer i de yttre lagren. VTF gör det möjligt att undersöka dessa lager genom att filtrera olika ljusvåglängder, som en avstämbar mottagare som avslöjar vad som händer i varje nivå av solens atmosfär.
Denna process möjliggörs av en etalon – två glasplattor separerade med mikrometer – som använder våginterferensprincipen, liknande brusreduceringsteknik i hörlurar. Avståndet mellan plattorna avgör vilka ljusvåglängder som släpps igenom och vilka som blockeras.
Inom några sekunder registrerar VTF hundratals bilder i olika frekvenser och kombinerar dem till en tredimensionell modell av solaktiviteten. Utifrån dessa data kan forskare analysera temperatur-, tryck-, hastighets- och magnetfältsvariationer i olika lager av solen.
”Det var ett overkligt ögonblick att se de första spektralskanningarna. Ingen annan utrustning i teleskopet har denna kapacitet,” kommenterade Dr. Stacey Sueoka, optikingenjör vid det nationella solobservatoriet.
Solobservationens framtid
Utvecklingen av VTF tog över ett decennium. Spektropolarimetern är installerad på toppen av Haleakalā, en 3 000 meter hög vulkan på Maui, Hawaii, och upptar flera våningar i Inouye-teleskopet.
Efter att ha byggts i Tyskland av Institutet för solfysik transporterades instrumentet över Atlanten och Stilla havet och monterades bit för bit på plats, ”som ett skepp i en flaska,” enligt Woeger.
Målet är att VTF ska vara fullt operativt till 2026.
”Man kan säga att VTF är det teknologiska hjärtat i Inouye-teleskopet – och nu pulserar det på sin rätta plats,” sade Dr. Matthias Schubert, projektforskare vid Institutet för solfysik.
Initiativet ingår i ett globalt arbete för att öka förståelsen av solen, vilket även omfattar uppdrag som Solar Orbiter (från ESA och NASA) och Parker Solar Probe – den första sonden som bokstavligen ’rör vid’ solen.
Källa och bilder: CNN. Detta innehåll skapades med hjälp av AI och granskades av redaktionsteamet.
