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太阳：想要看清这个“近邻”还有这些门道

太阳光彩夺目、无法直视 ， 想要深入了解 ， 只能通过太阳望远镜一窥其“真面目” 。 如今 ， 这双“眼睛”又有了新的研制进展 。
日前 ， 中国科学院光电技术研究所官网宣布 ， 该所太阳高分辨率成像技术研究团队成功研制1.8米太阳望远镜 ， 这是我国首套2米级太阳望远镜 ， 仅次于美国4米级丹尼尔·井上太阳望远镜（DKIST） 。
同样是恒星 ， 为何要对太阳配备专门的望远镜？为何会有各种规格的太阳望远镜？不同的太阳望远镜“看”到了哪些不同的内容？
距离产生“美”也产生“麻烦”
太阳是距离地球最近的恒星 。 人们对于太阳的研究从未停止 ， 从日心说到如今的太阳物理学 ， 对于太阳的研究甚至发展成为一类独立的学科 。 与其他恒星相比 ， 太阳有哪些独特之处？为何能够独立于恒星研究之外“自立门户”？事实上 ， 与其他恒星相比 ， 太阳没有独特到需要独立研究的程度 ， 甚至可以说太阳就是一个普通的恒星 。 它唯一独特的地方 ， 就是与地球的距离最近 。
因为太阳与我们的距离足够近 ， 它成为了我们目前唯一可以获取表面信息的恒星 。 我们可以“清晰”地看清太阳表面的细节 ， 比如可以测量太阳表面上一个很小部分的视向速度 ， 可以直接看到表面对流 ， 可以直接测量磁场和太阳活动等细节信息 。
而对于其他恒星的观测 ， 我们就没有这么“幸运”了 。 除了太阳之外 ， 距离地球最近的恒星是半人马座的比邻星 ， 约4.246光年 ， 是日地距离的25万倍左右 。 从地球望向深空 ， 绝大多数的恒星对于我们来说都是一个点 ， 所测量的物理量基本都是恒星全球特性的叠加结果 ， 很难对其他恒星进行表面或区域性的单独研究 。
可以说太阳为我们提供了一个绝佳的恒星研究样本 ， 而对于太阳的研究意义不限于此 。 太阳“心情”的好坏直接影响人类活动 ， 尤其是太阳的大型爆发活动会向地球及日地空间抛射电磁辐射和粒子辐射 ， 给地球的电离层、磁层甚至大气层带来剧烈扰动 ， 影响地面通信及电力供应等 。 因此 ， 对太阳及其活动进行监测和研究始终是世界各国的关注重点之一 ， 而太阳望远镜就是我们“看清”太阳的那双“眼睛” 。
目前国际上已建成的2米级太阳望远镜主要有美国1.6米古德太阳望远镜（GST）和德国1.5米格雷戈尔太阳望远镜（GREGOR） 。 我国现有最大口径太阳望远镜是中国科学院云南天文台研制的1米新真空太阳望远镜（NVST） 。
应对不同领域有不同“武器”
对于不同太阳物理特性的研究 ， 也有相对应的不同“武器” 。
“大口径的地面望远镜主要是对太阳光球层和色球层的精细结构和动力学特征进行观测 ， 这些结构及其演化特征与太阳磁场的产生和演化、日冕百万度高温的产生和维持、太阳爆发的机制等科学问题紧密相关 。 ”北京大学地球与空间科学学院教授、中国科学院太阳活动重点实验室主任田晖举例说 ， 如云南抚仙湖的1米新真空太阳望远镜、北京怀柔的太阳磁场望远镜以及此次最新的2米级太阳望远镜都能承担上述任务 。
另外 ， 地面上还有太阳射电望远镜 ， 如内蒙古的明安图射电日像仪 ， 用于接收太阳发射的无线电波 ， 可研究太阳爆发过程中的粒子加速问题 。
除了地面望远镜 ， 还有空间卫星上的太阳望远镜 。 “像我国即将发射的先进天基太阳天文台卫星 ， 除了测量光球层磁场外 ， 还可以对主要来自太阳日冕、过渡区和色球层的紫外辐射和X射线辐射等进行观测 。 ”田晖说 ， 这主要是因为太阳的紫外辐射和X射线辐射基本全部被地球大气吸收 ， 所以研究人员在地面上无法进行观测 。
田晖表示 ， 随着太阳望远镜规格的提高 ， 太阳11年周期是如何产生的、太阳日冕的温度为何远高于光球层、太阳爆发的机制是什么这三个关于太阳的主要谜题也将逐渐可以获得解答 ， 未来对于太阳的研究会变得越来越明朗 。


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