美國國家科學基金會（NSF）丹尼爾-K-井上（Daniel K. Inouye）太陽望遠鏡透過繪製日冕磁場圖實現了一項重大突破，增強了我們對太空天氣及其對地球影響的了解。其技術提供了有關太陽外層大氣磁性的前所未有的詳細信息，這對於預測太陽風暴和保護地球的技術基礎設施至關重要。

美國國家科學基金會的井上太陽望遠鏡是一座4 公尺高的太陽望遠鏡，位於夏威夷毛伊島。 在這裡，它位於哈雷阿卡拉山頂，高聳入雲，背景中完美的日冕天空清晰可見。 資料來源：NSO/NSF/AURA

美國國家科學基金會（NSF）的丹尼爾-K-井上太陽望遠鏡是世界上最強大的太陽望遠鏡，由美國國家科學基金會國家太陽天文台（NSO）設計、建造和運行，透過直接繪製日冕磁場強度圖在太陽物理學領域取得了重大突破，日冕是太陽大氣的外部部分，在日全食期間可以看到。 這項突破有望加深我們對空間天氣及其對地球這個依賴科技的社會的影響的了解。

美國國家科學基金會（NSF）丹尼爾-K-井上（Daniel K. Inouye）太陽望遠鏡首次展示了利用澤曼效應測量的太陽日冕磁場訊號圖。 澤曼效應使日冕輻射偏振，這需要利用先進的伊努埃太陽望遠鏡來測量，因為其訊號僅為太陽表面亮度的十億分之幾。 背景圖片標示了美國太空總署太陽動力學天文台用紫外線拍攝的井上觀測到的詳細區域。 資料來源：國家科學基金會/國家天文台/AURA

太陽磁場在太陽大氣中產生的區域通常以太陽黑子為根基，這些區域儲存著巨大的能量，為爆炸性太陽風暴和太空天氣提供燃料。 日冕是太陽的外層大氣，是一個過熱的領域，這些磁場的奧秘就在這裡展開。 繪製日冕磁場圖對於了解和預測太空天氣以及保護我們在地球和太空中的技術意義深遠。

美國國家科學基金會丹尼爾-K-井上太陽望遠鏡首次展示了利用澤曼效應測量的太陽日冕磁場訊號圖。 澤曼效應會使日冕輻射偏振，這需要伊努耶望遠鏡的先進技術來測量，因為其訊號僅為太陽表面亮度的十億分之幾。 資料來源：NSF/NSO/AURA對地球科技復原力的影響

地球磁場為我們抵擋太陽風，保護我們的大氣層，使生命得以延續。 然而，極端太陽爆發產生的電磁場和高能量粒子會擾亂衛星、電網以及我們這個科技日益發達的社會所需的其他系統。 要保護我們的基礎設施和當前的生活方式，了解這些在時間尺度上從數天到數百年不等的動態相互作用非常重要。

長期以來，測量日冕的磁性一直是天文學家和技術極限的挑戰。 如今，井上式太陽望遠鏡是專為研究日冕而設計的最先進設施，它繪製了迄今為止最詳細的首張日冕磁場圖，為解開這些謎團邁出了關鍵的第一步。

自1950 年代以來，太陽物理學家繪製了太陽表面的磁場圖，為我們提供了寶貴的見解。 然而，人們長期以來一直在尋找太陽表面上方區域（如日冕）的磁場圖，因為太陽風暴正是起源於這些位置。 位於夏威夷毛伊島哈雷阿卡拉山頂附近的”井上”號現在已經具備了滿足這一關鍵需求的能力。

美國國家科學基金會丹尼爾-K-井上太陽望遠鏡（NSF Daniel K. Inouye Solar Telescope）擴展了我們了解日冕物理學的能力。 這段動畫首先展示了不斷變化的太陽表面，這是美國國家航空暨太空總署太陽動力學天文台的常規圖像。 這裡的溫度約為6000 攝氏度。 下面是表面磁場圖，可以看到磁性集中區域（黑色和白色區域）。 這種磁場以三維方式向上延伸，在那裡形成了日冕，產生了數百萬度的明亮熱氣。 現在，”井上”號能夠繪製日冕本身的磁場圖，這為了解日冕加熱以及磁能的捕獲和釋放是如何發生的提供了重要資訊。 資料來源：NSF/NSO/AURA太陽觀測的突破

井上號利用澤曼效應繪製了首張詳細的日冕磁場圖，該效應透過觀測光譜線分裂來測量磁特性。 光譜線是出現在電磁波譜特定波長上的獨特線條，代表原子或分子吸收或發射的光。 這些譜線就像”指紋”一樣，對每個原子或分子來說都是獨一無二的，科學家可以透過觀察它們的光譜來識別天體的化學成分和物理特性。

當暴露在磁場（如太陽）中時，這些光譜線就會分裂，讓我們了解天體的磁性。 先前探測這些訊號的嘗試，上一次報告是在二十年前（林等人，2004），缺乏廣泛科學研究所需的細節和規律性。 如今，”井上”號具有無與倫比的能力，可以對這些關鍵訊號進行詳細、定期的研究。

編譯自/ SciTechDaily