2020年1月29日，美國國家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation）的丹尼爾·井上望遠(yuǎn)鏡（DKIST，Daniel K. Inouye Solar Telescope）終于睜開“巨眼”，觀測到了目前世界上最清晰的太陽圖像。

最清晰的太陽圖像是什么樣子呢？

DKIST第一次睜眼，看的是太陽光球?qū)印D像中包含許多類似石榴籽一樣的明亮不規(guī)則多邊形，這些“石榴籽”叫做米粒組織。但米粒組織并不是緊挨在一起，有暗黑間隙把它們間隔開，有些米粒暗隙中還會(huì)出現(xiàn)許多亮點(diǎn)或亮斑。最小的暗隙亮點(diǎn)，直徑大約為30千米，接近曼哈頓島的大小。而一個(gè)小米粒的大小抵得上美國德克薩斯州（約70萬平方千米），接近我國青海省的面積（約72萬平方千米）。

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太陽是一個(gè)氣體大火球，質(zhì)量的71%是氫，27%是氦，其他元素占不到2%。太陽核心的溫度高達(dá)1500萬度，密度是我們地球上水密度的150倍。這種極端條件下，太陽核心每時(shí)每刻都進(jìn)行著四個(gè)氫原子聚變成一個(gè)氦原子的熱核聚變反應(yīng)，每秒鐘大約有600億噸氫元素參與聚變反應(yīng)，約400萬噸物質(zhì)轉(zhuǎn)變成能量。根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，這些能量相當(dāng)于9000萬億噸TNT炸藥同時(shí)爆炸。正是這些能量供應(yīng)著太陽散發(fā)出光和熱，照亮了整個(gè)太陽系。

從核心向外，太陽的溫度逐漸降低，到光球?qū)訒r(shí)，溫度已經(jīng)降到6000度，而光球?qū)觾?nèi)的對流層溫度在幾十萬度。如此強(qiáng)的溫度差，導(dǎo)致對流層上部和光球?qū)又g有非常劇烈的物質(zhì)對流運(yùn)動(dòng)，就產(chǎn)生了米粒組織。

對流運(yùn)動(dòng)在日常生活中很常見。我們在燒水或煮稀飯時(shí)，都是從底部開始加熱。底下溫度高，上面溫度低，高溫物質(zhì)從下往上運(yùn)動(dòng)，在表層就會(huì)出現(xiàn)脹大并破裂的氣泡。這就是典型的對流運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。天文學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)顯示，在鍋內(nèi)倒入粘稠的液體，然后用電爐加熱，受熱的液體上下對流形成的氣泡形狀和變化與太陽米粒組織非常接近。

明明像“石榴籽”，為什么叫米粒組織？

這是因?yàn)樵谠缙谶M(jìn)行太陽觀測時(shí)，望遠(yuǎn)鏡口徑小，分辨率不夠，只能看清太陽光球?qū)由?000千米以上尺度的結(jié)構(gòu)，而一個(gè)米粒組織的直徑就在1000千米左右。用小口徑望遠(yuǎn)鏡觀測太陽表面，只能看到一個(gè)個(gè)的明亮小顆粒，就像是布滿了大米一樣。根據(jù)天文學(xué)家估計(jì)，整個(gè)太陽光球?qū)颖砻娲蠹s有400萬個(gè)米粒組織。隨著分辨率從低到高變化時(shí)，太陽光球?qū)拥摹懊琢！币沧兂闪恕笆褡选薄?/p>

未來，還會(huì)看到更清晰的太陽圖像

DKIST能看到最清晰的太陽圖像，除了因?yàn)椤把劬Α贝?，還采用了一系列的先進(jìn)觀測支撐系統(tǒng)，比如現(xiàn)在世界上最復(fù)雜的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，長達(dá)13千米長的冷卻系統(tǒng)等。除了太陽光球?qū)?，DKIST還會(huì)給我們帶來色球?qū)?、?nèi)日冕和太陽磁場的高分辨率觀測數(shù)據(jù)，能夠揭示更多的太陽奧秘，有待解決太陽磁場的形成和演化，以及太陽日冕高溫之謎，以及太陽風(fēng)的加速等難題。

DKIST：位于夏威夷毛伊島最高峰海勒卡拉山上，是現(xiàn)在世界上最大口徑的太陽光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，它的主鏡直徑足足有4.24米。