Solar Orbiter拍摄到迄今为止太阳表面最高分辨率的图像。

新近的太阳图像由Solar Orbiter任务拍摄，展示了我们迄今为止所见过的最高分辨率的太阳可视表面视图，揭示了太阳黑子以及被称为等离子体的连续移动的带电气体。这些图像可能为太阳物理学家的研究提供新的线索，以帮助他们以前所未有的方式解开太阳的秘密。

这些图像拍摄于2023年3月22日，并于本周三发布，展示了太阳的不同动态方面，包括其磁场运动和超热日冕或外大气层的发光。

Solar Orbiter依靠其六种成像仪器中的两种，包括极端紫外线成像器（EUI）和极化与太阳地震成像器（PHI），从距离太阳4600万英里（7400万公里）的地方捕捉这些图像。

Solar Orbiter是欧洲空间局和美国宇航局的一个联合任务，于2020年2月发射，平均距离太阳2600万英里（4200万公里）绕太阳运行。像Solar Orbiter和NASA的Parker Solar Probe这样的任务帮助回答了关于这颗金色星球的关键问题，例如什么驱动了被称为太阳风的有电流粒子流，以及为什么日冕比太阳表面热得多。

Parker Solar Probe将在年底时尝试进行最接近太阳的接触，而Solar Orbiter则负责拍摄迄今为止最接近太阳表面的图像。Parker Solar Probe的飞行路径将使它过于靠近太阳携带相机和望远镜，而Solar Orbiter配备了各种仪器来分享它对太阳的独特观察。

此外，Solar Orbiter和Parker Solar Probe正在理想的时间在近处研究太阳 - 在其年度周期的高峰期间。

“太阳的磁场对于理解从最小到最大规模的太阳的动态性质至关重要，”Solar Orbiter的项目科学家Daniel Müller在一份声明中表示。 “Solar Orbiter的PHI仪器的新高分辨率地图展示了太阳表面磁场和流动的美妙细节。与此同时，它们对于推断太阳热日冕的磁场也至关重要，我们的EUI仪器正在对其进行成像。”

结合这些新图像展示了太阳的各种复杂层次。

PHI仪器提供了迄今为止最高的分辨率的全太阳可见表面视图（光球），几乎所有来自太阳的辐射都起源于光球层，光球层下的温度范围为8,132到10,832华氏度（4,500到6,000摄氏度）。

光球层下的波动是热等离子体，它在太阳的对流区中移动，类似于地幔中热熔岩的移动。PHI仪器的目的是测绘光球的亮度，并测量太阳磁场的速度和方向。

可见光图像的光球展示了太阳黑子，这些黑子在太阳能表面上类似于洞。这些暗区，其中一些可能达到地球或更大尺寸，由太阳强烈且不断变化的磁场驱动。黑子是比周围环境更冷、发出较少的光的地方。

PHI仪器还使科学家能够制作磁场地图（磁力图），显示在太阳黑子区域内的太阳磁场集中。通常情况下，对流帮助将热量从太阳内部带到表面，但当带电粒子被迫跟随聚集在黑子周围的磁场线时，这个过程就会中断。

科学家还使用速度图（“tachogram”）测量太阳表面物质的速和向。蓝色部分表示向Solar Orbiter移动的材料，而红色表示远离航天器的材料。

Solar Orbiter上的EUI仪器观测太阳的日冕，以确定为什么日冕比光球热得多，温度高达180万华氏度（100万摄氏度）。EUI仪器拍摄的日冕图像提供了光球以上发生什么的快照，可以看到从黑子区域伸出热、发光的等离子体。

鉴于Solar Orbiter离太阳很近，航天器在每次拍摄后都需要旋转以捕捉太阳的每个部分。因此，每张图像都是由25张单独图像拼接而成的。

国家海洋和大气管理局（NOAA）空间天气预报中心的研究科学家Mark Miesch对这两大类特征都出现在图像中表示赞赏：一类是大型特征如太阳磁场，一类是小尺寸特征如表面细节。虽然Miesch没有参与此次图像发布工作，但他补充说：“我们看得越仔细，就发现越多。”Miesch还是科罗拉多大学环境科学合作研究所的研究科学家。

总的来说，这些新图像展示了太阳各种复杂层次，并提供了对太阳近距离研究的宝贵资料。