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太阳的十年生活,近距离观察

太阳绕轴旋转十年,浓缩成一段令人着迷的61分钟延时视频,以及其他展示耀斑、爆炸和喷发的惊人景象。

作者:Tom Yulsman
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2013年9月下旬,一股长达20万英里的太阳物质丝状结构在太阳上爆发,撕裂了太阳的大气层,留下了一个看起来像火之峡谷的景象,正如NASA的太阳动力学天文台航天器在此捕获的图像所示。来源:NASA

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如果你觉得需要看点新奇的东西来分散对世界现状的注意力,不妨看看太阳。

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NASA发布了一段视频,嵌入在下方,展示了你可能从未见过,甚至从未想象过的太阳。

这段视频在一个剧集的长度内,展示了太阳十年的活动。如果你和我一样(一个自豪的科学可视化迷),甚至如果你不是,你可能会觉得它令人着迷。(音乐也很棒!)

这段视频是延时摄影,由太阳动力学天文台在2010年6月2日至今年6月1日之间,每天每小时拍摄一张高分辨率照片。它将这10年浓缩成短短的61分钟。

视频中捕捉到了太阳11年周期中一些特别值得注意的太阳活动,包括喷发、耀斑、爆炸、日珥等。这些特征通常转瞬即逝,容易被错过。因此,我还包含了一些捕捉这些壮观事件细节的可视化图像,以及简短的解释。

废话不多说,延时视频

组成延时视频的图像是以我们肉眼看不见的极端紫外波长拍摄的。这使我们能够看到太阳最外层大气——日冕的细节。

这些细节包括了这十年间可能最令人难忘的事件:2012年8月31日,一股巨大的太阳物质丝状结构爆发进入太空。在延时视频的13:50处可以看到。它一闪而过,所以这里有一个惊人的近景视频。

细节:在2012年8月下旬,一种被称为等离子体的炽热带电气体沿着磁场结构流动,形成了一个长长的丝状结构,悬浮在太阳大气层中。就像经常发生的那样,这些磁结构变得越来越缠绕,就像一条被拧紧的橡皮筋。

在某个时刻,它们在这种配置下变得如此紧张,以至于突然断裂,重新排列成一种张力较低的状态,爆炸性地将辐射和数十亿吨热等离子体以及嵌入的磁场喷射到太空中。(这个过程的科学名称是磁重联。)

这是该事件的静止图像,称为日冕物质抛射(CME)——注意插入的地球图像以提供比例。

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2012年8月31日的日冕物质抛射,在爆发进入太空时的景象。已插入地球图像以提供比例。(来源:NASA)

美国宇航局

CME以每秒超过900英里的速度传播,几天后对地球的磁层造成了擦碰。磁层像一个保护性的磁泡,保护我们免受伤害。但对磁层的扰动最终导致9月3日晚出现了极光。

火之峡谷

NASA的61分钟延时视频中还捕捉到了另一次丝状结构喷发。这次发生在2013年9月下旬,留下了NASA称之为“火之峡谷”的景象。本帖顶部的图片展示了这一特征。在延时视频中,它出现在20:25处;但是,它同样是转瞬即逝的。如果你眨眼,就会错过。所以这里有一个展示该事件不同近景的视频。

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据NASA称,“电影开头处的棕色图像显示了温度为180万华氏度的物质,在这里,火之峡谷的景象最为明显。”这个发光特征显示了在爆发进入太空之前,磁场结构是如何将丝状结构托举在空中的。

电影中的红色图像突出了温度为9万华氏度的等离子体。这些图像非常适合观察丝状结构的形成和爆发。

而黄色图像则显示了温度为100万华氏度的物质。NASA说,这些“对于观察沿着太阳磁力线流动的物质非常有用,在电影中可以看到它们形成一片拱状的环路,横跨喷发区域。”

灼热的日冕雨

太阳上的一些爆发事件只产生太阳耀斑。在许多其他事件中,耀斑与日冕物质抛射有关。有时,还会形成精美复杂的环状结构。在2012年7月19日一次事件的近景视频中,这三者都可见。

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这次发生在延时视频13:06处的事件,始于一个从中等强度的太阳耀斑从太阳的右下边缘爆发。紧接着是CME。“然后,太阳向观众展示了它令人眼花缭乱的磁场表演——一种称为日冕雨的现象,”NASA说。

在耀斑和CME之后,炽热的等离子体冷却并在强大的磁场中凝结,形成了近景视频中可见的美丽环路。

金星凌日

延时视频早期有一个事件比其他事件更容易看到:2012年6月5日金星凌日。你可以在12:24处看到它。它一闪而过,所以再次提醒,这里有一个近景视频。

NASA称之为“最罕见的、可预测的太阳事件”。这次事件持续了大约六个小时。下一次将发生在2117年。所以你可能想多看几遍视频!

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在延时视频涵盖的十年里,SDO收集了4.25亿张太阳高分辨率图像,数据量达到2000万吉字节。NASA表示,“这些信息促成了无数关于我们最近恒星运作方式及其如何影响太阳系的新发现。”

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