在即將到來的10月,我國首顆綜合性太陽探測衛(wèi)星——“先進(jìn)天基太陽天文臺”將在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心擇機(jī)發(fā)射?!氨P古之眼”“夸父逐日”“羲和浴日”……從古老傳說開始,人們?nèi)绾我徊讲秸J(rèn)識這顆耀眼恒星?我國將怎樣構(gòu)建起天地協(xié)同、優(yōu)勢互補(bǔ)的太陽聯(lián)測體系?
古今中外,怎么觀測太陽?
在浩瀚的宇宙中,太陽只是一個(gè)普通恒星,但對于人類而言,太陽是孕育生命最燦爛的星辰。自古以來,人類對太陽的探索就從來沒有停止。
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺研究員汪景琇院士介紹,我國古代天文學(xué)家曾為探索太陽付出了許多努力。2000多年前,中國的天文學(xué)家已經(jīng)能夠預(yù)報(bào)日全食。我國天文學(xué)家1054 年8月27日發(fā)現(xiàn)的一顆超新星,其中心的脈沖星于1968年被發(fā)現(xiàn),它的遺跡便是著名的蟹狀星云。
蟹狀星云
西方學(xué)者對太陽及其運(yùn)動也進(jìn)行了深入研究。汪景琇提到,哥白尼等天文學(xué)家用目測的方法詳盡觀測了太陽系行星的運(yùn)行,“日心說”由此橫空出世。
而到了今天,太陽研究作為天文學(xué)的一個(gè)重要組成部分煥發(fā)出新的生機(jī),例如利用各類先進(jìn)天文望遠(yuǎn)鏡等儀器設(shè)備進(jìn)行太陽物理觀測,已成為中外學(xué)術(shù)研究的一個(gè)前沿領(lǐng)域,中國也在這些領(lǐng)域逐漸走向國際學(xué)術(shù)舞臺。
中國探日工程持續(xù)推進(jìn)
人類對于太陽系乃至整個(gè)宇宙的研究是不曾停歇的。從現(xiàn)階段而言,我國經(jīng)過追趕,太陽研究設(shè)備以及科研水平逐漸走向世界舞臺。
在天文學(xué)研究的設(shè)備上,中國建起國際領(lǐng)先的觀測設(shè)施,例如國家天文臺的太陽磁場望遠(yuǎn)鏡和云南天文臺1米口徑的新真空太陽望遠(yuǎn)鏡。汪景琇院士介紹,目前,郭守敬望遠(yuǎn)鏡是中國用于恒星和星系觀測的比較有代表性的設(shè)備,它突破望遠(yuǎn)鏡大口徑與大視場難以兼得的瓶頸。
郭守敬望遠(yuǎn)鏡
在射電波段,有中國FAST天眼,也就是500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡。FAST已經(jīng)取得很大成就,特別是在快速射電暴觀測上處于國際領(lǐng)先地位。
FAST天眼
2021年10月14日“羲和號”發(fā)射升空,這是我國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星,這顆衛(wèi)星的成功發(fā)射和運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間探測,填補(bǔ)了太陽爆發(fā)源區(qū)在該波段觀測數(shù)據(jù)的空白。
即將發(fā)射的“先進(jìn)天基太陽天文臺”,也將和“羲和號”一起開啟中國的空間探日時(shí)代,構(gòu)建起天地協(xié)同、優(yōu)勢互補(bǔ)的太陽聯(lián)測體系。
先進(jìn)天基太陽天文臺衛(wèi)星效果圖
汪景琇院士提到,“先進(jìn)天基太陽天文臺” 將對太陽的磁場、高能輻射做成像觀測,并在新的波段觀測日冕以及日冕物質(zhì)拋射,它的核心目標(biāo)是研究太陽磁場、太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射以及他們之間的物理聯(lián)系。
太陽活動和地球氣候有關(guān)嗎?
地球在很多方面都受到太陽的影響,尤其是天氣和氣候。今年夏天以來,我國很多地區(qū)都出現(xiàn)罕見的持續(xù)高溫天氣,江西、湖南等地的旱情尤為嚴(yán)重。這引發(fā)了大家的討論,其中部分話題就指向了近期頻繁的太陽活動。
汪景琇院士表示,太陽活動和地球天氣氣候顯然有關(guān)聯(lián)。歷史上,很多太陽活動異常的時(shí)期,地球天氣氣候也隨之出現(xiàn)異常情況。例如公元1645至1715年蒙德極小期,太陽活動就近乎停止,無論是中國、北美還是北歐,全世界都處于小冰期的階段。此外,太陽系外的宇宙射線也可能對地球氣候產(chǎn)生影響。
如果太陽“熄燈”了該怎么辦?
在很多科幻作品中,常常出現(xiàn)太陽即將“熄燈”的情境。汪景琇院士表示,據(jù)推測,太陽的壽命大概還有50億年,離“熄燈”還有很長的時(shí)間。劉茜研究員表示,在結(jié)束壽命之前,太陽的溫度會越來越高,因此,在太陽徹底達(dá)到科幻作品描寫的狀態(tài)前,地球人可能已經(jīng)“熱得受不了了”。
如果太陽真的“熄燈”,那時(shí)人類應(yīng)該怎么辦?汪景琇院士表示,人類有可能把自己轉(zhuǎn)移到宜居的星球上,甚至把人的信息以及基因轉(zhuǎn)移到其他星球上,在其他星球?qū)崿F(xiàn)再生,其中有些辦法,可能會超出我們目前的認(rèn)知和想象。