Največji sončni teleskop na svetu ustvari še nikoli videno podobo naše zvezde

Sončni teleskop Daniel K. Inouye (DKIST), največji sončni teleskop na svetu, je posnel svojo prvo sliko sonce -slika naše zvezde z najvišjo ločljivostjo doslej-prejšnji mesec.



Podoba se začne, kar znanstveniki upajo, da bo skoraj 50-letna študija najpomembnejše zvezde na Zemlji. Nove slike razkrivajo majhne magnetne strukture v neverjetno podrobnostih. Ko se gradnja na 4-metrskem teleskopu konča na vrhu Haleakala na havajskem otoku Maui, bo več instrumentov teleskopa začelo prihajati na splet, kar bo povečalo njegovo sposobnost osvetlitve aktivnega sonca.



Edinstvena ločljivost in občutljivost Inouyeja mu bosta prvič omogočila sondiranje magnetnega polja sonca, ko preučuje dejavnosti, ki poganjajo vesoljsko vreme v Zemljini okolici. Napolnjeni delci, ki se odcepijo od sonca, lahko vplivajo na zemeljske mehanske satelite, električna omrežja in komunikacijsko infrastrukturo. Novi teleskop se bo poglobil tudi v eno najbolj kontraintuitivnih sončnih skrivnosti: zakaj je sončna korona ali zunanja plast vroča od njene vidne površine.

'To so slike in filmi z najvišjo ločljivostjo sončne površine,' je dejal na novinarski konferenci v petek (24. januarja) direktor Inouye Thomas Rimmele. 'Doslej smo pravkar videli vrh ledene gore.'



Povezano: Kaj je znotraj sonca? Zvezdna tura od znotraj navzven

Sončni teleskop Daniel K. Inouye

Prva fotografija sonca, ki jo je objavil Daniel K. Inouye Solar Telescope, je do zdaj slika naše zvezde z najvišjo ločljivostjo.(Zasluge za sliko: NSO/NSF/AURA)



'Švicarski vojni nož'

Gradnja solarnega teleskopa Inouye se je začela leta 2012. Od takrat teleskop ostaja v proračunu in po načrtih, pravi Dave Boboltz, programski direktor oddelka za astronomijo Nacionalne znanstvene fundacije.

Teleskop je 10. decembra 2019 posnel novo objavljeno sliko, ki je njena prva inženirska slika, vendar observatorij še ni dokončan. Takrat je deloval le en sam instrument, Vidni širokopasovni slikovni pripomoček (VBI). VBI snema posnetke sončne površine in spodnje atmosfere z izjemno visoko ločljivostjo.

Drugi instrument opazovalnice, vidni spektropolarimeter (VISP), je začel delovati v četrtek (23. januarja). Tako kot prizma, VISP razcepi svetlobo na sestavne barve, da zagotovi natančne meritve njegovih značilnosti vzdolž več valovnih dolžin. Preostali instrumenti se bodo vklopili, ko se bo nadaljevala gradnja 13-nadstropne stavbe, celotne operacije pa se bodo začele julija 2020.



'Zdaj smo v zadnjem sprintu zelo dolgega maratona,' je dejal Rimmele.

Prve posnete svetlobne slike so lažno barvna slika sonca. Ker je stavba še v gradnji, so bile slike le obdelane, vendar niso bile analizirane za znanstvene rezultate. Vendar je Rimmele dejal, da so magnetne strukture, ki so se prej pojavljale na sončnih slikah kot posamezne svetle točke, zdaj vidne kot več manjših struktur, kar namiguje na zmogljivosti novega sončnega teleskopa.

Naslednji instrument, ki bo dostavljen na vrh, bo kriogeni infrardeči spekter-polarimeter, ki bo preučeval sončno atmosfero pri infrardečih valovnih dolžinah, da bi preiskal magnetna polja v sončni koroni na velikem vidnem polju. Kmalu zatem bo prišel difrakcijski omejen bližnji infrardeči spekter-polarimeter, ki bo sčasoma uporabil optična vlakna za zbiranje spektralnih podatkov na vsaki točki v dvodimenzionalni sončni sliki, kar mu omogoča istočasno merjenje prostorskih in spektralnih informacij. Končni instrument, Vidni nastavljiv filter, bo zajel slike sonca v zelo visoki ločljivosti, medtem ko bo z visoko hitrostjo pregledal svetlobo, ki lahko identificira atome in molekule.

Inouye naj bi deloval 44 let, kar bi moralo pokriti dva sončna polna 22-letna sončna cikla. Njegova zbirka instrumentov se bo sčasoma verjetno spremenila.

'Resnična moč sončnega teleskopa Inouye je njegova prilagodljivost in nadgradljivost,' je dejal Boboltz. 'To je kot bi imeli švicarski vojni nož za študij sonca.'

Od blizu sončni teleskop

Od blizu prva slika objavljenega sončnega teleskopa.(Zasluge za sliko: NSO/NSF/AURA)

Solarni reševalec

Sonce nenehno odlaga material v vesolje v vseh smereh. Ta stalni sončni veter deluje v povezavi z Zemljinim magnetnim poljem in povzroča polarne sije.

Drugi izpadi so bolj dramatični. Občasno bo sonce izpljunilo velike koščke plazme in delce, znane kot izstrelki koronalne mase (CME); če ti dosežejo Zemljo, lahko vplivajo na satelite in električna omrežja, pri čemer najmočnejši povzročijo izpad električne energije. Ena najbolj znanih sodobnih katastrof se je zgodila leta 1989, ko je geomagnetna nevihta prizadela Quebec in sprožila devet urno zatemnitev na kanadskem ozemlju. Študije so določile stroške razširjenega izpada električne energije desetine milijard do bilijoni dolarjev, odvisno od okoliščin.

Takšni učinki bi lahko postali hujši. 'Naša vse večja odvisnost od tehnologije močno povečuje našo ranljivost za vesoljsko vreme,' je dejal Boboltz.

Učinki so lahko majhni, a uničujoči. Septembra 2017 je trojica orkanov napredovala po Karibih in povzročila sončne izbruhe več radijskih izpadov na sončni strani Zemlje. Večkratni izpadi radia so ustavili komunikacijo v nevarnem času, včasih tudi za 8 ur.

'Naravni dogodek na Zemlji in naravni dogodek na soncu v kombinaciji skupaj predstavljata veliko večjo grožnjo za našo družbo,' je na novinarski konferenci dejal direktor Nacionalne znanstvene fundacije Valentin Pillet.

Infografija prikazuje obseg funkcij, zajetih na novo objavljeni sliki.

Infografija prikazuje obseg funkcij, zajetih na novo objavljeni sliki.(Zasluge za sliko: NSO/NSF/AURA)

Teleskop Inouye bi astronomom moral omogočiti, da izvedo več o tem, kaj poganja vesoljsko vreme. To razumevanje lahko pomaga pospešiti napovedi za najbolj ekstremne dogodke in omogoča hitrejši odziv v nevarnih situacijah.

Inouye za to ne bo ukrepal sam. 'Za resnično razumevanje voznikov in vpliva vesoljskega vremena moramo uporabiti dva komplementarna pristopa,' je dejal Pillet. Inouye bo obravnaval prvega in poglobljeno opazoval magnetno površino sonca.

Drugi pristop zahteva pošiljanje vesoljskih plovil blizu sonca.

NASA -in Parkerjeva sončna sonda začela leta 2018 in bo pri najbližjem približanju zvezdi dosegla 6 milijonov kilometrov. Februarja bosta NASA in Evropska vesoljska agencija predstavili Sončni orbiter , misija, namenjena preučevanju sončne heliosfere, mehurčka nabitih delcev, ki jih v vesolje odnese sončni veter.

Trio se 'zelo dopolnjuje na različne načine,' je dejal Pillet. Medtem ko bo Inouye podrobno pregledal sončno magnetno polje, bodo vesoljske misije svoja opazovanja postavile v kontekst sončne aktivnosti in sončnega vremena.

'Skupaj bosta naslednjih pol stoletja v ospredju odkritja,' je dejal Pillet. 'Res je odličen čas, da postaneš sončni astronom,' je dejal.

'Hiša sonca'

Haleakala, havajska za 'Hiša sonca', se zdi idealna nastavitev za sončni teleskop. Svetovno znan po spektakularnih sončnih vzhodih, mirujoči vulkan prejme približno 15 minut več dnevne svetlobe kot morski del otoka Maui.

V skladu s havajsko tradicijo je vulkan dobil ime po triku, ki ga je na soncu odigral demi-bog Maui. Mauijeva mama se je pritoževala, da sonce tako hitro beži po nebu, da se njena tkanina ne more posušiti. Zvijača se je povzpel na vrh gore in odbil sonce, ki ga ni hotel spustiti, dokler se sonce ne strinja, da bo upočasnilo. Da bi zagotovilo njegovo izpustitev, se je sonce strinjalo, da bo potovalo počasneje šest mesecev v letu .

Duhovni pomen havajskih vrhov je povzročil opustošenje drugim teleskopom. Protesti o naraščajoči astronomski prisotnosti na Mauna Kea so ustavili gradnjo tridesetmetrskega teleskopa. Inouye se ni izognil nasprotovanju. V letih 2015 in 2017 se je zbralo na stotine protestnikov, ki so gradbenim vozilom preprečili potovanje na vrh vrha.

Od takrat so se uradniki teleskopa dvakrat letno sestali z delovno skupino domačih Havajev, ki jih nameravajo pripeljati na ogled dokončanega teleskopa. Na podnožju gore je bil zgrajen tudi nov center za podporo znanosti, ki zagotavlja podporo zunaj kraja, vrh pa ostaja odprt za domače Havajce, ki želijo svojo vero izvajati na njenih pobočjih.

Nacionalni sončni observatorij je sestavil tudi niz učnih načrtov za učitelje srednjih šol, ki poudarjajo dolgo zgodovino astronomije Havajev, ki je bila predstavil lokalnim učiteljem leta 2019.

'Veliko te trditve smo uspeli odpraviti,' je dejal Boboltz.

Sledite Noli naprej Facebook in na Twitterju na naslovu @NolaTRedd . Sledi nam na Twitterju @Spacedotcom in naprej Facebook .