천문학

천문대가 태양 표면을 얼마나 잘 해결할 수 있습니까?

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광자가 부족하지 않습니다. 망원경이 태양의 반점과 다른 표면 특징을 얼마나 잘 분석 할 수 있습니까? 고해상도 태양 (우주) 망원경은 예를 들어 태양을 50 ° 각도로 피하는 허블과 어떻게 다를까요?


태양 망원경에는 일반적으로 감지기에 도달하는 빛의 양을 줄이는 필터가 있습니다. 목적에 따라 예를 들어 중성 밀도 필터를 사용하여 가시 스펙트럼을 차단하지 않고 세부 사항을 해결할 수있는 수준으로 빛의 양을 줄이고, 수소 알파 필터를 사용하여 656 나노 미터의 파장에서 태양을 관찰 할 수 있습니다. 태양의 돌출부 및 색층과 같은 태양 대기의 특징을 관찰하거나 태양의 코로나, 플레어 및 기타 분출을 관찰하기 위해 태양 디스크를 차단합니다.

반면에 허블은 딥 및 울트라 딥 필드 풀 스펙트럼 이미지를 얻기 위해 장시간 노출 이미지를 촬영하는 것과 같은 매우 다른 목적을 염두에두고 설계되었습니다. 태양에 아주 짧은 노출조차도 기기를 손상시킬 수 있으므로 태양을 피합니다.


우주 과학

NASA가 새로 단장 한 허블 우주 망원경 (HST)의 첫 번째 완전한 운영 연도 동안 천문학 자들은 우리 태양계의 인접한 행성에서 우주 가장자리까지 뻗어있는 많은 극적인 발견을했습니다. (HST는 1990 년 4 월에 시작되었고 1993 년 12 월에 서비스되었습니다.) 미국의 모든 천문학 자 중 최소 60 %가 우주 망원경 과학을 통해 작업하는 HST 조사자이기 때문에 HST는 역사상 가장 널리 사용되는 관측소 중 하나입니다. 그들의 관찰을 수행하기 위해 연구소.

Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) 및 기타 기관의 과학자를 포함하는 팀은 HST를 사용하여 우주의 팽창률에 대한 새롭고 더 높은 값을 도출했으며, 따라서 우주의 예상치 못한 어린 나이를 의미합니다. 처녀 자리 은하단에서 은하까지의 거리를 정확하게 결정하고 우주 팽창률의 국소 효과를 계산함으로써 과학자들은이 정확한 측정을 할 수있었습니다. 천문학 자들은 우주가 이전에 생각했던 것보다 더 작고 젊다 고 결정했습니다. 이는 약 100 억년 (지구 나이의 두 배에 불과)입니다.

또 다른 팀은 HST를 사용하여 지구에서 수십억 광년 거리에있는 은하 사이에서 발견 된 수소 가스 구름의 직경이 최소 100 만 광년이거나 이전에 생각했던 것보다 약 10 배 더 크다는 증거를 수집했습니다. 현저한 시트와 같은 구조. 이 결과는 25 년 전 발견 된 이래 수수께끼의 성질을 가진 수소 가스 구름의 특성에 새로운 빛을 비추고 초기 우주에서 은하의 진화를 이해하는 데 단서를 제공 할 수 있습니다.

SAO 천문학 자들이 구상 성단 깊은 곳에있는 희미한 별을 관측 한 결과 대격변 변수의 존재에 대한 강력한 증거가 제공되었습니다. 이들은 격렬하게 상호 작용하는 이중성 시스템으로, 우주에서 가장 오래된 별 중 일부를 포함하는 성단의 진화에 대한 단서를 잡을 수 있습니다.

지금까지 본 가장 먼 은하의 HST 이미지는 우주 역사의 대부분에 걸쳐 은하의 구조가 어떻게 진화했는지 보여주었습니다. 우리 은하에있는 에너지가있는 별의 극적으로 상세한 이미지는 물질이 한 방향으로 새로운 별에서 방출되는 과정을 보여주고, 우리 태양계와 비슷한 크기의 먼지 디스크가 별 주위에 축적되는 과정을 보여줍니다. NIST (National Institute of Standards and Technology)의 과학자들은 최첨단 원자 구조 이론에서 계산 된 다수의 원자에 대한 벤치 마크 발진기 강도를 보정하여 NASA가 관측 된 데이터의 높은 정확도에 대한 원자 데이터의 신뢰성을 판단하는 데 도움이되었습니다. HST와 같은.

다른 천문 뉴스에서 Astro-2 천문대는 1995 년 3 월 우주 왕복선 엔데버 (Space Shuttle Endeavour)에서 기록적인 16 일간의 비행에서 세 개의 망원경으로 자외선을 관찰하여 뛰어난 결과를 얻었습니다. 가장 중요한 결과는 헬륨의 양을 정확히 측정 한 것입니다. 빅뱅 가설에 의해 예측 된 양으로 측정되는 은하계 공간 전체에 퍼져 있습니다. 이것은 원소 헬륨이 빅뱅 이후 불과 몇 분 만에 원시 우주의 뜨거운 단계에서 생성되었음을 나타냅니다. Astro-2 임무는 실시간 인터넷 접속이 가능한 최초의 셔틀 임무였으며 임무 정보에 대한 2 백만 건 이상의 요청이 로그인되었습니다.

1991 년 4 월에 출범 한 Compton Gamma Ray Observatory (CGRO)는 가장 에너지가 넘치는 빛의 형태 인 감마선에 대한 다양한 관찰을 계속했습니다. 1995 회계 연도 말까지 과학자들은 전체 하늘에 고르게 퍼진 1,400 개 이상의 신비한 감마선 폭발을 기록했습니다. CGRO는 천체 물리학 자에게이 가장 극적인 천체 신비를 계속 관찰 할 수있는 유일한 도구를 제공합니다. 과학자들은 몇 초 동안 지속되는 이러한 감마선 폭발이 우리 은하를 둘러싼 신비한 물체에서 발생했는지 아니면 우주의 바깥 가장자리 근처에있는 다른 은하에서 발생하는지 여부를 모릅니다. 천체 물리학 자들의 공개 토론은 문제를 해결하지 못했습니다. CGRO는 또한 가장 높은 에너지 감마선 소스에 대한 새로운 조사를 완료하여 그 중 약 절반이 에너지 빔이 우리를 직접 향하고 있지만 나머지 절반은 아직 확인되지 않은 상태로 남겨진 퀘이사임을 입증했습니다.

CGRO와 HST에 이어 다음 Great Observatory는 Advanced X-Ray Astrophysics Facility (AXAF)가 될 것입니다. AXAF를 위한 8개의 X선 반사경의 형상화 및 연마는 경면 코팅을 준비하기 위해 FY 1995 동안 완료되었습니다. 이들은 X-ray 이미징을 위해 지금까지 개발 된 가장 정밀한 광학 제품이며 완성 된 거울은 성능 요구 사항을 훨씬 능가합니다. 또한 SAO에서 제작중인 고해상도 카메라는 중요한 설계 검토를 통과했습니다.

1990 년 10 월에 발사 된 율리시스 우주선은 태양의 북극을 성공적으로 통과하여 극지방 위의 태양풍 탐사를 최초로 완료했습니다. Ulysses는 이제 태양에서 멀어지고 2000 년과 2001 년에 다시 태양의 극을 지나갈 것입니다. 극지 통로는 태양의 활동이 가장 낮고 극지방이 고속 태양풍이 흐릅니다. Ulysses는 태양풍이 북쪽이나 남쪽으로 약 30도 이상의 위도에서 고속 흐름에 의해 지배된다는 것을 발견했습니다. Ulysses와 Voyager 우주선 프로젝트를 진행하는 과학자들은 태양풍 측정에서 진동을 감지하여 태양의 깊은 내부에 대한 단서를 제공했습니다. 1994 년 9 월과 1995 년 9 월 율리시스의 극지 통로에서 우주 왕복선에 의해 배치 및 회수 된 소형 위성 인 스파르탄 201은 태양 극 위의 예상치 못한 뜨거운 (섭씨 천만도) 가스의 존재를 발견했습니다. 이것은 태양풍 속도가 태양 극지방에서 왜 그렇게 빠른지 (초당 500 마일) 설명 할 수 있습니다.

1977 년에 발사 된 보이저 1 호와 2 호와 1972 년과 1973 년에 각각 발사 된 파이오니어 10 호와 11 호는 태양계의 바깥 경계를 계속 탐사했습니다. 이제 명왕성보다 태양에서 거의 두 배나 멀리 떨어진이 우주선은 태양계와 성간 공간 사이의 경계에 접근하고 있습니다. 2015 년까지 작전 할 수있는 충분한 전력을 보유한 보이저는 금세기 말까지 그 경계에 도달하여 최초의 성간 탐사선이 될 수 있습니다.

NASA는 또한 우주 물리학 연구에 전념하는 여러 국제 프로그램에서 활동했습니다. 일본 / 미국 합동 Yohkoh 1991 년 8 월에 시작된 임무는 태양 코로나의 측정을 계속하고 태양의 최대 값에서 태양 최소값으로 진화함에 따라 X 선 밝기, 활동 및 구조적 복잡성의 변화를 관찰했습니다. 1994 년 11 월, GGS (Global Geospace Science) 풍력 우주선이 지구 자기권의 상류 경로로 성공적으로 발사되었으며, 여기에서 하류 꼬리 영역을 포함하여 자기권의 조건을 결정하는 태양풍에 대한 정보를 제공하고 있습니다. Geotail 우주선은 달보다 멀리 떨어진 거리 (지구 반경 210)에서 먼 자기 꼬리 영역에서 지구의 전리층 입자를 발견했습니다. Yohkoh, Wind 및 Geotail은 태양 변동성과 지구 근방 우주 환경에 미치는 영향을 연구하기위한 ITP (International Solar-Terrestrial Physics) 프로그램의 핵심 요소입니다. 이 프로그램에는 미국, 일본, 유럽 및 러시아의 우주선이 포함됩니다. 다른 여러 ISTP 우주선은 1996 년에 발사 될 예정입니다.

아 궤도 지역에서 NASA 과학자들은 항공기 및 지상 캠페인 중에 상부 대기 플래시에 대한 새로운 발견을했습니다. 스프라이트 (빨간색 섬광) 및 제트 (파란색 분수)라고하는이 섬광은 강렬한 뇌우 위에 나타나며 전리층까지 60 마일까지 확장됩니다. 과학자들은 1995 년 여름에 스프라이트의 첫 번째 스펙트럼을 얻었으며 새로운 유형의 스프라이트와 복잡한 구조를 보여주는 고해상도 이미지도 얻었습니다. 중앙 아메리카의 강렬한 뇌우에 대한 또 다른 비행 캠페인은 작년에 대평원에서 유사하게 강한 폭풍이 관찰된 것보다 훨씬 적은 수의 이벤트를 감지했습니다. 과학자들은 이러한 극적인 상부 대기 섬광 및 이와 관련된 뇌우에 대한 연구가 비행기 안전을 증가시킬 수 있다고 믿습니다. 하위 궤도 프로그램의 또 다른 요소에서 NASA의 소리가 나는 로켓 프로그램은 1995 회계 연도에 30 번 연속 발사 성공을 거두었습니다.

NASA의 Solar, Anomalous 및 Magnetospheric Particle Explorer (SAMPEX) 우주선은 행성 간, 성간 및 자기권 공간뿐만 아니라 태양의 에너지 전자 및 원자 이온에 대한 연구를 계속했습니다. SAMPEX 데이터는 태양풍과 성간 가스의 충돌로 인해 발생하는 태양풍 충격에서 우주선이 어떻게 가속화되는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. SAMPEX 측정은 통신 위성과 같은 우주선의 전자 시스템에 영향을 미칠 수있는 갇힌 방사 벨트의 에너지 입자에 대한 데이터를 제공했습니다.

NSF (National Science Foundation)의 VLBA (Very Long Baseline Array)를 사용하여 SAO와 일본의 과학자 팀은 은하 NGC 4258의 중심에 블랙홀이 존재한다는 강력한 증거를 보여줄 수있었습니다. NSF가 후원하는 National Radio Astronomy Observatory의 최신 망원경 인 VLBA의 10 개 안테나는 직경 5,000 마일이 넘는 전파 망원경의 배율을 시뮬레이션합니다. 일본 국립 천문대와 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 천문학 자들은 VLBA를 NGC 4258의 중심에 위치시켜 수증기 매 저의 개별 위치와 움직임의 속도를 측정 할 수있는 고해상도 이미지를 만들었습니다. 은하의 시선. 이는 뉴욕에서 로스 앤젤레스에있는 트럭의 표지판을 읽고 트럭의 속도도 측정하는 것과 같습니다. 간단한 계산으로 중앙 물체의 질량, 3 천만 개의 태양 질량, 블랙홀을 제외하고는 사용 가능한 부피에 포함 할 수없는 질량이 너무 큽니다. NGC 4258 중심에있는 거대한 블랙홀은 은하 중심의 인구 밀도가 높은 지역에서 수년 간의 물질 축적을 통해 거대한 크기로 성장했을 것입니다.

NSF가 후원하는 Kitt Peak National Observatory의 천문학 자들은 우리 은하의 형성을 이해하는 데 중요한 것으로 보이는 오래된 별들의 수수께끼 같은 분포 인 은하수 은하의 은하 헤일로의 형성을 조사했습니다. 헤일로를 연구하는 데있어 어려움은 해당 인구의 구성원으로 보장되는 별 샘플을 분리하는 데있었습니다. 천문학 자 팀은 "젊은"별들의 평평한 인구가 "오래된"별들의 구형 인구보다 더 오래된 것 같다는 사실에 놀랐다. 이 은하계 별 하위 시스템은 초기 구형 가스 분포에서 원시 은하가 붕괴하는 동안 형성 되었습니까, 아니면 더 큰 은하수의 중력장에 갇힌 작은 왜성 은하의 집합에 의해 형성 되었습니까? 한 가지 설명은 은하수의 형성에 대한 두 시나리오가 기여했으며 원시 은하의 붕괴 단계에서 발생하는 별의 편평한 분포와 이웃하는 왜소 은하의 포획 및 파쇄로 인한 젊은 구형 개체군이 기여했다는 것입니다. 이 도전적인 주제는 집중적 인 관찰 노력의 초점이었습니다.

과학자들은 NSF가 후원하는 Cerro-Tololo Inter-American Observatory의 Blanco Telescope를 사용하여 Small Magellanic Cloud (은하 위성 왜소 은하)에서 발생하는 은하의 전파 방출에서 나오는 중성 수소 가스의 큰 필라멘트 인 Magellanic Stream을 관찰하고 분석했습니다. ) 그리고 하늘 둘레의 거의 1/3을 확장합니다. 천문학 연구팀은 무선에서 감지되는 중성 수소의 밀도가 급격히 증가하는 하천의 선단에서 수소에서 예기치 않게 강한 광선 방출을 발견했습니다. 이 에너지 방출의 원인은 무엇입니까? 구름의 앞 가장자리와의 연관성은 흐름이 고압, 저밀도 가스를 통해 이동함에 따라 흐름의 가스로 전파되는 충격파가이 방출을 생성 함을 시사합니다. 전파, 광학 및 X 선 관측은 우리 은하에서 최대 150,000 광년 떨어진 은하수와 관련된 확산 가스가 있음을 오랫동안 보여 주었지만,이 뜨거운 가스의 기원과 분포는 여전히 논란의 여지가있었습니다.

새크라멘토 피크에있는 NSF가 후원하는 진공 타워 망원경의 천문학 자들은 태양 표면으로 떠오르는 뜨거운 기체 기포의 시계열 이미지를 촬영하기 위해 위상 다양 반점 이미징이라는 새로운 기술을 사용했습니다. 태양 흑점이없는 자기 영역의 결과 시계열은 200km 미만의 규모로 태양 대기의 매우 역동적 인 가시 층을 보여주었습니다. 이 새로운 이미징 기술은 처음으로 과립 (태양 표면의 대류 세포)의 밝은 가장자리의 상세한 진화를 묘사했습니다. 과학자들은이 과립에 대한 추가 연구가 태양 표면 위의 고온의 색층과 코로나에 대한 유용한 정보를 얻을 수 있기를 희망했습니다.

NSF의 25 개 과학 및 기술 센터 중 하나 인 남극 천체 물리 연구 센터 (CARA)는 연중 운영 2 년차를 완료했습니다. 차갑고 건조한 대기와 일주 변화의 부족으로 인해 남극은 많은 라디오 및 적외선 측정을위한 지구상 최고의 장소입니다. 남극 적외선 탐험 망원경에 의한 현장 측정 결과 남극의 하늘이 이전에 조사 된 다른 어떤 장소보다 최소 20 배 더 어둡다는 것을 나타냅니다. Cosmic Background Radiation Anisotrophy를 구성하는 두 개의 망원경 중 하나 인 PYTHON은 지난 두 번의 오스트 랄 여름 동안 남극에서 측정을했으며 겨울 동안 처음으로 작동했습니다. PYTHON은 COBE (Cosmic Background Explorer) 위성에 의해 처음 측정 된 Cosmic Microwave Background (CMB) 이방성을 확인하고 COBE보다 더 미세한 크기의 CMB지도를 만들기 시작했습니다. SAO에 의해 건설 된 1.7 미터 남극 이하 밀리미터 망원경 및 원격 천문대는 1994-1995 년 호주 여름 동안 남극에 설치되었습니다. 은하계와 대 마젤란 구름에서 10,000 개 이상의 중성 탄소선 스펙트럼을 빠르게 생성했으며 오존과 일산화탄소와 같은 대기 미량 가스도 측정했습니다. CARA와 함께 일하는 호주 및 NASA 조사관은 중 적외선 (5 ~ 40mm)의 남극 대기 투명도에 대한 조사를 수행했습니다. 1994-1995 년 여름에 이루어진 측정은 고다드 우주 비행 센터 (GSFC) 과학자들이 1996 년에 모니터링 장비를 겨울에 사용할 것을 제안 할만큼 충분히 고무적이었습니다.

남극에서 1994-1995 년 호주 여름 동안 NSF는 새로운 AGO (Automatic Geophysical Observatory)를 배치하여 현재 현장에서 운영중인 수를 4 개로 늘 렸습니다. Lockheed가 구축 한 AGO는 수년간 무인 작동을 위해 여러 원격 감지 기기 제품군에 열, 전력 및 데이터 저장을 제공합니다. 모든 AGO가 배치되면 몇 개의 유인 스테이션과 함께 여러 기기를 사용하여 매우 높은 자기 위도 전리층에 대한 중단되지 않고 중복되는 관측을 제공합니다. NSF의 주도에 따라 영국과 일본의 남극 프로그램은 저위도 오로라 지역에 추가 데이터를 제공 할 자체 AGO를 개발하기 시작했습니다. AGO 네트워크는 ISTP 프로그램, 특히 NASA Polar 위성을 크게 보완 할 것입니다.

또한 1994 년부터 1995 년까지의 호주 여름 동안 NASA와 NSF는 남극 대륙에서 장기 열기구 공동 프로그램을 계속했습니다. NASA는 1995 년과 151 회계 연도에 두 개의 공동 페이로드를 시작했습니다. 하나는 무거운 우주선 입자의 구성을 연구하기 위해 에멀젼 트랙 챔버를 운반했으며 두 번째 페이로드는 매우 큰 고 에너지 감마선 검출기였습니다. 두 페이로드 모두 10 일 이상의 비행 후 복구되었습니다.

워싱턴 DC에있는 국립 항공 우주 박물관 (스미소니언 연구소의 일부)에있는 천체 물리학 연구소의 과학자가 우주에서 최초의 "천연"레이저를 감지했습니다. NASA의 Kuiper Airborne Observatory (KAO)에 탑승 한 과학자는 항공기의 적외선 망원경을 사용하여 Cygnus 별자리에있는 젊고 매우 뜨겁고 빛나는 별을 관찰했습니다. 이러한 레이저는 별 "펌프"에서 나오는 강력한 자외선으로 생성되거나 어린 별을 둘러싸고있는 먼지가 많은 가스 원반에 고밀도로 채워진 수소 원자를 여기시켜 원자가 강력한 적외선 광선을 방출하도록합니다. 이 자연적으로 발생하는 레이저의 발견은 천문학 자들에게 행성이 형성 될 것으로 생각되는 별 주위 원반의 상태를 조사하는 강력한 도구를 제공했습니다.


활동적인 별

잠재적으로 지구와 비슷한 세계인 Proxima Centauri b 행성에서 본 별의 플레어에 대한 예술가의 개념. (크레딧 : NRAO / S. Dagnello)

이 별은 오랫동안 지구 태양계 너머의 생명체를 찾고자하는 과학자들의 표적이었습니다. Proxima Centauri가 근처에 있습니다. 또한 연구자들이“거주 가능 구역”이라고 부르는 행성 표면에 액체 물을 수용하기에 적합한 온도 범위를 가진 별 주변 지역에있는 Proxima Centauri b로 명명 된 하나의 행성이 있습니다.

하지만 반전이 있다고 MacGregor는 말합니다. 은하계에서 가장 흔한 별에 속하는 레드 드워프도 비정상적으로 활기가 넘칩니다.

"지금까지 우리가 발견 한 많은 외계 행성은 이러한 유형의 별들 주위에 있습니다."라고 그녀는 말했습니다. “하지만 문제는 그들이 우리 태양보다 훨씬 더 활동적이라는 것입니다. 훨씬 더 자주 그리고 강렬하게 발화합니다.”

Proxima Centauri 플레어가 얼마나 많은지 확인하기 위해 그녀와 그녀의 동료들은 천체 물리학 분야에서 쿠데타에 접근하는 것을 뽑았습니다. 그들은 2019 년에 몇 달 동안 40 시간 동안 별에 9 개의 다른 악기를 가리 켰습니다. 그 눈에는 허블이 포함되었습니다. 우주 망원경, 아타 카마 대형 밀리미터 어레이 (ALMA) 및 NASA의 외계 행성 탐사 위성 (TESS). 그들 중 5 명은 Proxima Centauri의 거대한 플레어를 녹음하여 광범위한 방사능을 생성하는 사건을 포착했습니다.

"별의 플레어에 대한 이러한 종류의 다중 파장 범위를 사용한 것은 이번이 처음입니다."MacGregor. “보통 두 개의 악기를 구할 수 있다면 운이 좋습니다.”


천문대가 태양 표면을 얼마나 잘 해결할 수 있습니까? -천문학

국립 과학 재단 (National Science Foundation)은 하와이에서 새로운 이노우에 태양 망원경으로 찍은 최초의 태양 이미지를 공개했습니다. 그들은 태양 표면에서 촬영 된 가장 높은 해상도의 이미지로, 이전 이미징 기술을 사용하여 가능했던 것보다 3 배 더 세부적으로 보여줍니다. 이미지에서 볼 수있는 세포는 각각 텍사스 크기 정도입니다.

이와 같은 망원경을 만드는 것은 쉬운 일이 아니며 처리해야 할 많은 열이 있습니다.

제안 된 과학을 달성하기 위해이 망원경은 건설 및 엔지니어링에 대한 중요한 새로운 접근 방식이 필요했습니다. NSF & rsquos National Solar Observatory에서 구축하고 AURA에서 관리하는 Inouye Solar Telescope는 태양 망원경으로 세계에서 가장 큰 13 피트 (4 미터)의 거울과 10,000 피트 할레아 칼라 정상의 비할 데없는 관측 조건을 결합합니다.

13 킬로와트의 태양 광 발전을 집중 시키면 막대한 양의 열이 발생하며이를 억제하거나 제거해야합니다. 특수 냉각 시스템은 망원경과 광학 장치에 중요한 열 보호 기능을 제공합니다. 7 마일 이상의 배관이 전망대 전체에 냉각수를 분배하고 밤 동안 현장에서 생성 된 얼음에 의해 부분적으로 냉각됩니다.

과학자들은 단 몇 초 만에 태양의 구불 구불 한 표면 (광각 후 클로즈업보기)을 10 분 동안 보여주는 매혹적인 타임 랩스 동영상 한 쌍을 공개했습니다.

Daniel K. Inouye 태양 망원경은 지금까지 촬영 된 태양 표면의 가장 높은 해상도의 관측을 생성했습니다. 705nm의 파장으로 10분 동안 촬영한 이 영화에서는 처음으로 30km(18마일) 크기의 작은 특징을 볼 수 있습니다. 영화는 태양 전체를 덮고있는 격동의 & ldquo 끓는 & rdquo 가스를 보여줍니다. 세포와 같은 구조 (각각 텍사스 크기 정도)는 태양 내부에서 표면으로 열을 전달하는 격렬한 움직임의 특징입니다. 뜨거운 태양 물질 (플라즈마)이 'ldquocells'의 밝은 중심에서 상승하고 냉각 된 다음 대류로 알려진 과정에서 표면 아래로 가라 앉습니다. 이 어두운 차선에서 우리는 또한 작고 밝은 자기장 마커를 볼 수 있습니다. 이처럼 명확하게 볼 수 없었던이 밝은 반점은 코로나라고하는 태양 대기의 외부 층으로 에너지를 전달하는 것으로 생각됩니다. 이 밝은 점은 태양 코로나가 백만도 이상인 이유의 핵심 일 수 있습니다!

이 시간 경과에 대해 좀 더 긴 버전을 얻었 으면 좋겠어요. 그리고 10 분 동안 실행 된 것에서 지옥을 지켜 볼 것입니다. (이끼 및 안개를 통해)


세계에서 가장 큰 태양 관측소, 첫 번째 흑점 이미지 공개

12 월 4 일 (UPI)-다니엘 K. 이노우에 태양 망원경, DKIST, 세계 최대 태양 관측소가 최초의 흑점 초상화를 공개했습니다. 사진의 인상적인 디테일은 하와이 천문대의 광학적 힘을 강조합니다.

연구원들은 망원경의 기계적 특징, 광학 기기 및 과학적 목표를 설명하는 새로운 논문 (금요일 Solar Physics 저널에 발표)과 함께 이미지를 발표했습니다.

흑점은 자기장 플럭스에 의해 생성 된 태양 표면에서 발견되는 어두운 점으로, 자기장의 수렴이 대류를 방해하고 태양 표면을 냉각시킵니다.

새 이미지에서 뜨겁고 차가운 가스가 흑점 가장자리에서 바깥쪽으로 거미줄을 치는 것을 볼 수 있습니다. 방사 패턴은 상승하는 뜨거운 가스와 가라 앉는 차가운 가스가 경 사진 자기장의 선을 따라 늘어날 때 생성됩니다.

태양 활동은 11 년의 태양주기 동안 증가하고 감소합니다. 태양 활동이 가장 크면 태양 표면에 더 많은 흑점이 있습니다.

DKIST는 2019 년 말 태양이 최소 태양에 도달 한 직후 인 올해 1 월에 초상화를 찍었습니다.

Inouye Solar Telescope가 촬영 한 흑점은 새로운 태양주기의 첫 번째 태양 중 하나였습니다. 폭이 10,000 마일 이상이었습니다.

과학자들은 2025 년 중반에 태양이 최대 태양열에 도달 할 것으로 예상합니다.

"이 태양주기가 막 시작되면서 우리는 또한 이노우에 태양 망원경의 시대에 접어 들었습니다"라고 국립 태양 관측소와 이노우에 태양 망원경을 관리하는 천문학 연구 대학 협회의 맷 마운틴 회장은 뉴스에서 말했다. 해제.

"우리는 이제 세계에서 가장 진보 된 태양 망원경으로 태양을 향하게하여 믿을 수 없을 정도로 상세한 이미지를 캡처하고 공유하고 태양의 활동에 대한 과학적 통찰력을 추가 할 수 있습니다."라고 Mountain은 말했습니다.

흑점은 단순한 광학 현상이 아닙니다. 대부분의 태양 플레어와 코로나 질량 방출은 흑점을 둘러싼 초 자화 영역에서 발생합니다.

과학자들은 DKIST가 지원 메커니즘과 관련 현상에 대한 새로운 통찰력을 제공 할 것으로 기대합니다.이 통찰력은 연구원이 통신 시스템과 전력망을 방해하고 우주 비행사를 위험에 빠뜨릴 수있는 태양 폭풍의 궤적을보다 정확하게 예측하는 데 도움이 될 것입니다.

"COVID-19 전염병의 영향으로 망원경 작업 시작이 약간 지연되었지만이 이미지는 시설이 태양에 대한 우리의 이해를 감당하기 위해 가져올 전례없는 기능의 초기 미리보기를 나타냅니다."라고 David는 말했습니다. 국립 과학 재단의 이노우에 태양 망원경 프로그램 디렉터 인 보 볼츠.

DKIST는 NSF가 자금을 지원하고 천문학 연구를위한 대학 연합과의 협력 계약을 통해 국립 태양 관측소에서 관리합니다.


망원경과 과학

1966 년 스미소니언 산 홉킨스 천문대로 설립 된 이래 FLWO는 다양한 목적을 위해 설계된 세계적 수준의 망원경 제품군을 호스팅했습니다.

FLWO에서 가장 큰 가시 광선 망원경은 직경 6.5 미터 (21 피트)의 주 거울이있는 MMT 천문대입니다. 스미소니언과 애리조나 대학교가 공동으로 운영하는 MMT는 Mt. 홉킨스. MMT는 원래 1979 년에 6 개의 개별 거울이 함께 작동하는 다중 거울 망원경으로 설계되었습니다. 개선 된 거울 기술로 인해 2000 년에 더 작은 거울이 현재의 큰 거울로 대체되었지만 전망대는“MMT”라는 이름을 유지했습니다. 2002 년에 천문대는 보조 거울을 사용하는 "적응 광학"을 구현했습니다. 이 거울의 모양을 변경하여 지구 대기의 왜곡을 보정하여 천문학에서 가장 선명한 이미지를 제공 할 수 있습니다. MMT에는 원자 방출 및 정확한 광 파장 측정이 중요한 기타 관찰을 식별하는 분광 기기도 포함되어 있습니다.

CfA의 감마선 관측소 VERITAS는 후지산 기슭에 있습니다. Hopkins는 4 개의 12 미터 망원경으로 구성되어 있습니다. 지구의 대기는 감마선이지면에 도달하는 것을 차단하지만 그 과정에서 고 에너지 빛이 Cherenkov 복사로 알려진 푸른 빛의 섬광을 생성합니다. VERITAS 망원경은 함께 작동하여 청색광을 관찰하여 알려진 가장 높은 에너지 빛 (초 거대 블랙홀 및 우주의 기타 극한 환경)의 근원을 특징으로합니다.

MMT 외에도 FLWO에는 두 개의 소형 범용 가시 광선 망원경 인 FLWO 1.2m 이미징 광학 망원경과 1.5m Tillinghast 광학 분광 망원경이 있습니다. 이 망원경은 태양계의 물체를 관찰하고 은하수와 그 너머의 다양한 천문 관측에 사용됩니다.

FLWO는 잠재적으로 거주 가능한 행성을 찾기 위해 설계된 두 개의 스미소니언 컴퓨터 제어 자동 관측소 (로봇 관측소라고도 함)의 호스트입니다 : MINERVA (MINiature Exoplanet Radial Velocity Array) 및 MEarth Project. MINERVA는 4 개의 70cm 광학 망원경으로 구성되어 태양과 같은 별 주위를 공전하는 초지 구로 알려진 거대한 암석 행성을 찾습니다. 8 개의 40cm 광학 망원경으로 구성된 MEarth 배열은 이름에서 "M"의 근원 인 "M 왜성"이라고 불리는 작은 적색 별을 공전하는 지구와 같은 세계를 찾을 수 있도록 설계되었습니다.

HATNet (헝가리에서 제작 한 자동 망원경 네트워크)은 현재 프린스턴 대학에서 운영하는 5 개의 로봇 광학 망원경의 배열입니다. 하와이 마우나 케아에 위치한 두 개의 다른 망원경과 함께이 다섯 가지 도구는 궤도를 도는 외계 행성이 그 앞을 지나갈 때 별의 빛이 잠시 감소하는 통과를 감지하도록 설계되었습니다. 지금까지 천문학자들은 HAT를 사용하여 60개 이상의 외계행성을 탐지했습니다.

FLWO는 또한 The 티에라 스 천문대는 지상에서 지금까지 달성 할 수 없었던 정밀도로 M 드워프 별을 공전하는 지구 크기의 행성의 이동을 측정 할 수있는 곧 출시 될 완전 자동화 광도계입니다. 티에라 스 10 년 전에 2MASS (North) 적외선 카메라를 호스팅했던 휴면 1.3m 망원경의 용도를 변경합니다.


태양이 우리 행성에서 중세가되었을 때

774 년과 993 년에 지구는 우주에서 공격을 받았습니다.

외계인이 아니라 자연적인 사건에 의한 것입니다. 그것은 매우 강력했습니다.

그것이 무엇이든간에, 그것은 우리 행성 대기의 화학을 미묘하게 변화시켜 염소 -36, 베릴륨 -10, 탄소 -14와 같은 미량의 방사성 원소를 생성했습니다. 그리고 그것들은 사건이 무엇이 었는지에 대한 단서를 제공합니다. 이러한 동위 원소는 고 에너지 양성자가 우리 공기에 부딪 힐 때 생성됩니다. 그것은 근원이 우주에서 왔음에 틀림 없다는 것을 의미합니다.

이것들은 틀림없이 거대한 그 날짜에 우리를 강타한 아원자 입자의 파도. 북극과 남극의 얼음 코어, 중국산 산호 등을 포함하여 이러한 요소가 풍부한 스파이크가 전 세계에서 발견되었습니다. 많은 입자를 생성하는 것은 쉽지 않으며 매우 폭력적인 이벤트 만 가능합니다.

몇 가지 가능한 소스가 고려되었습니다. 한 가지 후보는 지구가 감마선 폭발로 인해 광선에 잡혔다는 것입니다. 이것은 매우 높은 질량의 별이 마음을 압도 할 정도로 강력한 소멸입니다. 나는 이것이 이전 기사에서 774 사건의 가능한 원인에 대해 썼습니다. 그러나 GRB 충격은 폭발의 상세한 물리로 인해 일반적으로 10 Be를 생성하지 않으므로 소스로서의 GRB가 흔들립니다. 또한 매우 드문 사건이므로 수세기 동안 두 가지 일이 발생하는 것은 매우 가능성이 낮습니다 (그 기사를 작성할 때 993 이벤트에 대해 몰랐거나 그렇지 않으면 다른 출처에 대해 궁금해 할 가능성이 훨씬 더 많았습니다).

태양은 내부에서 엄청나게 강한 자기장을 생성하며, 이는 엄청난 양의 에너지를 저장할 수 있습니다. 그들은이 에너지를 표면에서 폭발적으로 방출하여 강력한 태양 플레어를 만들 수 있습니다. 때때로 자기의 고리가 태양 표면보다 훨씬 위에서 이것을 수행하여 관상 질량 방출이라고하는 것을 만듭니다. 이들은 플레어보다 덜 강렬하지만 (즉, 덜 집중된 에너지 폭발) 플레어 대 태양 토네이도 대 허리케인과 같은 CME에 대해 훨씬 더 크고 강력합니다.

내가 태양에서 한 Crash Course Astronomy 에피소드에서 이러한 이벤트에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

내 책에도 한 장이 있습니다. 하늘에서 죽음! 태양 폭풍과 지구에 미치는 영향에 대해

이전에이 블로그에 774 사건에 대해 썼을 때, 나는 이러한 방사성 원소를 생성하는 데 필요한 에너지의 양으로 인해 플레어 또는 코로나 질량 방출이 원천이 될 가능성이 낮다고 언급했습니다. However, that new research indicates that the Sun 이다 the most likely culprit for this interplanetary assault, and that, in turn, means the Sun can produce more powerful events than we previously thought.

Photo by ESA and NASA/SOHO

We’ve known for a long time that the Sun is capable of producing huge magnetic explosions. In 2003 it let rip a series of solar storms so powerful that one of them set the record for the biggest flare seen in modern times. And the strongest known was also the very first solar explosion ever seen—called the Carrington Event, after an astronomer who studied it—and happened in 1859. It created aurora as far south as Mexico and Hawaii! Events like that can also create what are called geomagnetically induced currents, or GICs: The Earth’s magnetic field shakes so violently that it induces currents in conductors on the ground. Telegraph operators reported being able to send messages even though the power was disconnected enough electricity was flowing through the lines to work the devices.

There’s more. In 2012 the Sun blew out another blockbuster that was in many ways the equal of the one in 1859, but happily for us it was sent off in another direction, and missed the Earth. Had it hit us, the huge flux of charged particles would have overloaded satellites. Worse, the GIC would’ve caused widespread power failures and blackouts. A much smaller solar storm in 1989 did just that in Quebec.

It’s not clear whether the 774 and 993 events were that powerful or more it’s hard to scale these things without direct measurements. But the astronomers who did the research estimate the 774 event (the more powerful of the pair) was five times stronger than any solar storm seen in the modern satellite era (starting in 1956) up to 2005.

I’ll admit, that’s scary. Our modern civilization depends on our electronic devices, and those in turn depend on electricity and satellites. A blast hitting the Earth from a storm as big as any of those four historical events would be bad. Very bad. The 1989 power surge blew out huge transformers in North America, and these can take months to replace. Imagine months without electricity, and you start to get an idea of how disastrous this can be.

We don’t know how often the Sun throws a tantrum as large as these, but clearly it’s done so at least four times in the past millennium or so—probably more, since three of them hit the Earth, and we only knew of the fourth due to our space-based astronomical assets. Statistically speaking, most will miss us, so they’re likely more common than we thought.

This is a threat we need to take very seriously. Unfortunately, it’s extremely expensive to mitigate. Our power grid in the U.S. was constructed decades ago when our use of electricity was much lower. It was designed with lots of spare room for more power flowing through it, but over the years our appetite has grown, and the grid is currently very nearly at capacity. Big spikes now can cripple huge areas.

We need to upgrade the grid, add more capacity, more capability to handle surges induced by solar storms. The good news is there are studies being done to see what we can do to prevent widespread blackouts, and NASA is on it as well. We also have eyes on the Sun, including NASA’s Solar Dynamics Observatory, and scientists monitor “space weather” constantly.

By coincidence, just last night I read that the White House is looking into this situation pretty seriously, and I’m very glad to hear it. A monster solar storm may be the biggest and most immediate threat there is from space, but it’s one we can handle if we’re prepared for it.


NASA's Solar Dynamics Observatory catches 'surfer' waves on the sun

Cue the surfing music. Scientists have spotted the iconic surfer's wave rolling through the atmosphere of the sun. This makes for more than just a nice photo-op: the waves hold clues as to how energy moves through that atmosphere, known as the corona.

Since scientists know how these kinds of waves -- initiated by a Kelvin-Helmholtz instability if you're being technical -- disperse energy in the water, they can use this information to better understand the corona. This in turn, may help solve an enduring mystery of why the corona is thousands of times hotter than originally expected.

"One of the biggest questions about the solar corona is the heating mechanism," says solar physicist Leon Ofman of NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. and Catholic University, Washington. "The corona is a thousand times hotter than the sun's visible surface, but what heats it up is not well-understood. People have suggested that waves like this might cause turbulence which cause heating, but now we have direct evidence of Kelvin-Helmholtz waves."

Ofman and his Goddard colleague, Barbara Thompson, spotted these waves in images taken on April 8, 2010. These were some of the first images caught on camera by the Solar Dynamics Observatory (SDO), a solar telescope with outstanding resolution that launched on February 11, 2010 and began capturing data on March 24 of that year. The team's results appeared online in 천체 물리학 저널 편지 on May 19, 2011 and will be published in the journal on June 10.

That these "surfer" waves exist in the sun at all is not necessarily a surprise, since they do appear in so many places in nature including, for example, clouds on Earth and between the bands of Saturn. But observing the sun from almost 93 million miles away means it's not easy to physically see details like this. That's why the resolution available with SDO gets researchers excited.

"The waves we're seeing in these images are so small," says Thompson who in addition to being a co-author on this paper is the deputy project scientist for SDO. "They're only the size of the United States," she laughs.

Kelvin-Helmholtz instabilities occur when two fluids of different densities or different speeds flow by each other. In the case of ocean waves, that's the dense water and the lighter air. As they flow past each other, slight ripples can be quickly amplified into the giant waves loved by surfers. In the case of the solar atmosphere, which is made of a very hot and electrically charged gas called plasma, the two flows come from an expanse of plasma erupting off the sun's surface as it passes by plasma that is not erupting. The difference in flow speeds and densities across this boundary sparks the instability that builds into the waves.

In order to confirm this description, the team developed a computer model to see what takes place in the region. Their model showed that these conditions could indeed lead to giant surfing waves rolling through the corona.

Ofman says that despite the fact that Kelvin-Helmholtz instabilities have been spotted in other places, there was no guarantee they'd be spotted in the sun's corona, which is permeated with magnetic fields. "I wasn't sure that this instability could evolve on the sun, since magnetic fields can have a stabilizing effect," he says. "Now we know that this instability can appear even though the solar plasma is magnetized."

Seeing the big waves suggests they can cascade down to smaller forms of turbulence too. Scientists believe that the friction created by turbulence -- the simple rolling of material over and around itself -- could help add heating energy to the corona. The analogy is the way froth at the top of a surfing wave provides friction that will heat up the wave. (Surfers of course don't ever notice this, as any extra heat quickly dissipates into the rest of the water.)

Hammering out the exact mechanism for heating the corona will continue to intrigue researchers for some time but, says Thompson, SDO's ability to capture images of the entire sun every 12 seconds with such precise detail will be a great boon. "SDO is not the first solar observatory with high enough visual resolution to be able to see something like this," she says. "But for some reason Kelvin-Helmholtz features are rare. The fact that we spotted something so interesting in some of the first images really shows the strength of SDO."


Focus on Betelgeuse

The red supergiant (RSG) phase marks a short-lived period near the end of the lives of massive stars (roughly 8 or more times the mass of the Sun). RSGs are frequently observed to be losing mass at high rates through cool, low-velocity outflows, and this mass loss has a profound effect on the ultimate evolutionary fate of the star—including whether it will ultimately end its life as a supernova. However, the details of the RSG mass-loss process, including its driving mechanism, geometry, and timescale, are poorly understood. One the most significant challenges for understanding mass loss from RSGs is uncovering the mechanism(s) responsible for heating the outer atmosphere, transporting material from the stellar “surface” into the wind, and ultimately sustaining the outflow.

Standing on the shoulder of Orion

Betelgeuse (also known as α Orionis), visible in the “shoulder” of the constellation Orion, is one of the nearest and brightest RSGs, making it one of the largest angular diameter stars in the sky. A consequence is that with current instruments it is now possible to spatially resolve the dynamic surface of Betelgeuse over a wide range of wavelengths—from the ultraviolet to the radio. By combining findings derived from such multiwavelength data, astronomers have the opportunity to glean unprecedented new insights into the structure, atmospheric dynamics, energy balance, and mass-loss process of a RSG.

Motivated by these goals, a consortium of more than 20 researchers from around the world (coordinated by Andrea Dupree, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian) is undertaking an ambitious multi-year program know as the “Months of Betelgeuse (MOB).” MOB members are orchestrating an intensive campaign of multiwavelength observations of Betelgeuse from the ground and space. Haystack researcher Lynn Matthews is leading a component of this program that involves high-resolution radio imaging observations of Betelgeuse using the Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) and the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).


Scientists have found the Eye of Sauron . on the Sun

The image reveals new details about the mysterious solar cycle.

The most detailed image of a sunspot ever recorded was sort of random.

On January 28, 2020, the National Science Foundation pointed its telescope toward the Sun while its systems were still being integrated and, much to the surprise of the observatory team, a historic sight was recorded.

Sometimes, science just happens to you.

The science foundation's Daniel K. Inouye Solar Telescope, located on the island of Maui in Hawaii, happened upon the 10,000-mile-wide sunspot.

Even though the sunspot resembles the massive Eye of Sauron from the Lord of the Rings (not to be confused with the nebula M 1-42, in the constellation Sagittarius), this sunspot is a mere speck on the surface of the sun.

What causes sunspots — They are caused by the magnetic field inhibiting the transfer of energy on the surface of the Sun through the process of convection, where hot fluid rises and cooler fluid sinks.

The image reveals the structure of a sunspot in great detail, with an influx of hot and cold gas shown as streaks that spiral out from the dark center.

Friedrich Woeger, the telescope's instrument systems scientist at the National Solar Observatory, recalls the team's excitement as they pointed the telescope towards a sunspot for the first time in January and captured it in great detail.

"What we physicists typically do is compare our observations with models, the models try to predict what we are seeing on the Sun," Woeger tells Inverse. "In general, these models are very good but the devil is in the details."

The image was released last week, along with an article about the Inouye telescope, in the Solar Physics Journal.

HIGH-REZ SUN PICS —The new image is two and a half times higher in resolution than previous ones, allowing the team at the solar observatory to resolve the small scale structures on the Sun.

Although they are small, sunspots are the only visible indication of solar activity. The more sunspots that can be observed across the surface of the Sun, the more active the Sun is and vice versa.

Solar activity largely depends on the Sun's magnetic field. The Sun’s magnetic field goes through a periodic cycle in which the south and north poles essentially switch spots, and it takes another 11 years or so for them to switch back.

"We have observations that show what we were to expect, but the details are different and they are very revealing of the inner processes," Woeger says.

The sunspot's center has a high concentration of magnetic fields, suppressing heat within the Sun from reaching its surface. The temperature of the dark center reaches more than 7,500 degrees Fahrenheit, which is still relatively cooler than the surrounding temperatures on the Sun.

Why it matters to you, an earthling — Because they serve as clues as to how active the Sun is, sunspots are associated with solar wind eruptions, coronal mass ejections, and solar flareups, which are all part of solar activity.

"One of the things that is very important is that we get a view into the smallest details so that we can improve our models, and improve how well we can predict eruptions on the Sun," Woeger says. "Sunspots are magnetic structures on the Sun that can cause explosions, and these explosions can affect us on Earth."

When these solar flares reach Earth, they penetrate through Earth's protective layer of the atmosphere, known as the magnetosphere, and wreak havoc on our electric equipment and power grids, as well as orbiting spacecraft and astronauts.

On August 7, 1972, a massive solar storm erupted from the Sun's surface, disrupting radio waves, telecommunication networks, and power systems by triggering an intense magnetic storm on Earth.

In the past 20 years, scientists have come a long way in understanding the different processes that govern the Sun's activity but it is still a work in progress. The better they can understand solar activity, the better they can predict the solar storms that erupt from the Sun.



코멘트:

  1. Jorden

    또 다른 부족함도 있다

  2. Kejinn

    우리는 그 양을 알고 있지만 당신은 그것을 마실 것입니까? 완료, 마스터! - 뭐 준비됐어? - 고장난 !!!

  3. Kadal

    pt는 그것을 좋아했습니다))

  4. Akinokus

    생각하게 만드는 글 * 많은 생각을 하게 하는 글 * ...

  5. Anhaga

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  6. Norvyn

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  7. Zebulon

    당신은 틀리지 않습니다, 당신은



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