在即將到來(lái)的10月,我國(guó)首顆綜合性太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星——“先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)”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(shuō)開始,人們?nèi)绾我徊讲秸J(rèn)識(shí)這顆耀眼恒星?我國(guó)將怎樣構(gòu)建起天地協(xié)同、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的太陽(yáng)聯(lián)測(cè)體系?
古今中外,怎么觀測(cè)太陽(yáng)?
在浩瀚的宇宙中,太陽(yáng)只是一個(gè)普通恒星,但對(duì)于人類而言,太陽(yáng)是孕育生命最燦爛的星辰。自古以來(lái),人類對(duì)太陽(yáng)的探索就從來(lái)沒有停止。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員汪景琇院士介紹,我國(guó)古代天文學(xué)家曾為探索太陽(yáng)付出了許多努力。2000多年前,中國(guó)的天文學(xué)家已經(jīng)能夠預(yù)報(bào)日全食。我國(guó)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(duì)太陽(yáng)及其運(yùn)動(dòng)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(cè)的方法詳盡觀測(cè)了太陽(yáng)系行星的運(yùn)行,“日心說(shuō)”由此橫空出世。
而到了今天,太陽(yáng)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(yáng)物理觀測(cè),已成為中外學(xué)術(shù)研究的一個(gè)前沿領(lǐng)域,中國(guó)也在這些領(lǐng)域逐漸走向國(guó)際學(xué)術(shù)舞臺(tái)。
中國(guó)探日工程持續(xù)推進(jìn)
人類對(duì)于太陽(yáng)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(guó)經(jīng)過(guò)追趕,太陽(yáng)研究設(shè)備以及科研水平逐漸走向世界舞臺(tái)。
在天文學(xué)研究的設(shè)備上,中國(guó)建起國(guó)際領(lǐng)先的觀測(cè)設(shè)施,例如國(guó)家天文臺(tái)的太陽(yáng)磁場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡和云南天文臺(tái)1米口徑的新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡。汪景琇院士介紹,目前,郭守敬望遠(yuǎn)鏡是中國(guó)用于恒星和星系觀測(cè)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(chǎng)難以兼得的瓶頸。
郭守敬望遠(yuǎn)鏡
在射電波段,有中國(guó)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(cè)上處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
FAST天眼
2021年10月14日“羲和號(hào)”發(fā)射升空,這是我國(guó)首顆太陽(yáng)探測(cè)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(guó)際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間探測(cè),填補(bǔ)了太陽(yáng)爆發(fā)源區(qū)在該波段觀測(cè)數(shù)據(jù)的空白。
即將發(fā)射的“先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)”,也將和“羲和號(hào)”一起開啟中國(guó)的空間探日時(shí)代,構(gòu)建起天地協(xié)同、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的太陽(yáng)聯(lián)測(cè)體系。
先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)衛(wèi)星效果圖
汪景琇院士提到,“先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)” 將對(duì)太陽(yáng)的磁場(chǎng)、高能輻射做成像觀測(cè),并在新的波段觀測(cè)日冕以及日冕物質(zhì)拋射,它的核心目標(biāo)是研究太陽(yáng)磁場(chǎng)、太陽(yáng)耀斑、日冕物質(zhì)拋射以及他們之間的物理聯(lián)系。
太陽(yáng)活動(dòng)和地球氣候有關(guān)嗎?
地球在很多方面都受到太陽(yáng)的影響,尤其是天氣和氣候。今年夏天以來(lái),我國(guó)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(yáng)活動(dòng)。
汪景琇院士表示,太陽(yáng)活動(dòng)和地球天氣氣候顯然有關(guān)聯(lián)。歷史上,很多太陽(yáng)活動(dòng)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(yáng)活動(dòng)就近乎停止,無(wú)論是中國(guó)、北美還是北歐,全世界都處于小冰期的階段。此外,太陽(yáng)系外的宇宙射線也可能對(duì)地球氣候產(chǎn)生影響。
如果太陽(yáng)“熄燈”了該怎么辦?
在很多科幻作品中,常常出現(xiàn)太陽(yáng)即將“熄燈”的情境。汪景琇院士表示,據(jù)推測(cè),太陽(yáng)的壽命大概還有50億年,離“熄燈”還有很長(zhǎng)的時(shí)間。劉茜研究員表示,在結(jié)束壽命之前,太陽(yáng)的溫度會(huì)越來(lái)越高,因此,在太陽(yáng)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(yáng)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(huì)超出我們目前的認(rèn)知和想象。