日冕观测进化史:日食太少,我们就造一个出来

作者: 张雪飞等

来源: 科学大院

发布日期: 2021-05-27

本文介绍了日冕观测的历史和技术的进步,特别是日冕仪的发明和应用,使得即使在非日全食期间也能进行日冕观测。文章还详细描述了我国在日冕仪研制方面的进展和成就,以及未来在太阳物理研究中的潜力和挑战。

日食是一种比较稀有的天文现象,日全食就更为罕见。作为日食中最完美的现象,每一次日全食都是一场“天文盛宴”,被世界各地的天文工作者视为解开太阳物理领域诸多谜题的良好时机。

日全食,天文学家的“盛宴”日全食,就是在地球上某一位置的太阳光被月亮完全遮住的天文现象。当日全食发生时,最光辉灿烂耀入眼睛的是“贝利珠”。其实,这是从月亮边缘起伏的山谷中穿过来的日光。

但日全食最主要观测的是日冕,因为日冕的活动对地球有重要影响,而且研究日冕是解决太阳物理领域重大未解之谜的必经之路。

日冕仪,开启了非日全食时的日冕观测时代。对于解决日冕物质抛射的产生问题,以及为日冕加热等科学问题寻找答案来说,日冕仪的出现都意义非凡。

传统的日冕仪按组成结构可分为:内掩式、外掩式。内掩式日冕仪是将物镜放置在望远镜前端,在物镜成像的一次像面处设置一遮挡板(内掩体),该遮挡板就相当于日全食时的月亮。壮观绚丽的日冕光通过二次成像系统,就能进入我们的视线。

我国日冕仪研究起步虽晚,正在加速追赶中。其实,早在1930年,世界上第一台日冕仪就诞生了。法国人B. Lyot发明了内掩式日冕仪,在海拔2870米大雪之后的比利牛斯山上,成功观测到日冕,这是人类向“人造日全食”迈出的“里程碑”式一步。

如今,在国际合作的基础上,我们于2013年在海拔3200米的云南天文台丽江天文观测站完成了日冕仪的建设。这不仅开启了我国非日全食时的日冕观测,而且证明了我国西部高海拔地区的确存在符合地基日冕仪观测的优良址点,为我国日冕仪的研制,夯实了基础。

2018年10月22日,我国自主研制的日冕仪样机在丽江日冕仪高海拔试验基地成功获得了绿线日冕图像!这次试验的成功是我国在日冕仪关键技术上的历史性突破,标志着我国已经步入国际日冕仪研制梯队。

2021年,由我国自主研发的白光日冕仪在稻城县的无名山成功获得日冕白光像!白光日冕仪的成功试验,为K冕研究提供了观测数据,在我国尚属首次,标志着我国的日冕仪研制技术又迈上了新的台阶!

我们相信,从稻城无名山走出的奇迹还将继续,有科研人员的付出和创造,我们与那个炽热的答案之间的距离也将越来越近,期待着下一次的靠近!

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