2020年1月29日，美國(guó)國(guó)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(kāi)“巨眼”，觀測(cè)到了目前世界上最清晰的太陽(yáng)圖像。

最清晰的太陽(yáng)圖像是什么樣子呢？

DKIST第一次睜眼，看的是太陽(yáng)光球?qū)印D像中包含許多類(lèi)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(kāi)，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(guó)德克薩斯州（約70萬(wàn)平方千米），接近我國(guó)青海省的面積（約72萬(wàn)平方千米）。

太陽(yáng)光球?qū)由系摹笆褡选笔鞘裁矗?/h2>

太陽(yáng)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(yáng)核心的溫度高達(dá)1500萬(wàn)度，密度是我們地球上水密度的150倍。這種極端條件下，太陽(yáng)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(wàn)噸物質(zhì)轉(zhuǎn)變成能量。根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，這些能量相當(dāng)于9000萬(wàn)億噸TNT炸藥同時(shí)爆炸。正是這些能量供應(yīng)著太陽(yáng)散發(fā)出光和熱，照亮了整個(gè)太陽(yáng)系。

從核心向外，太陽(yáng)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(duì)流層溫度在幾十萬(wàn)度。如此強(qiáng)的溫度差，導(dǎo)致對(duì)流層上部和光球?qū)又g有非常劇烈的物質(zhì)對(duì)流運(yùn)動(dòng)，就產(chǎn)生了米粒組織。

對(duì)流運(yùn)動(dòng)在日常生活中很常見(jiàn)。我們?cè)跓蛑笙★垥r(shí)，都是從底部開(kāi)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(duì)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(duì)流形成的氣泡形狀和變化與太陽(yáng)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(yáng)觀測(cè)時(shí)，望遠(yuǎn)鏡口徑小，分辨率不夠，只能看清太陽(yáng)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(cè)太陽(yáng)表面，只能看到一個(gè)個(gè)的明亮小顆粒，就像是布滿(mǎn)了大米一樣。根據(jù)天文學(xué)家估計(jì)，整個(gè)太陽(yáng)光球?qū)颖砻娲蠹s有400萬(wàn)個(gè)米粒組織。隨著分辨率從低到高變化時(shí)，太陽(yáng)光球?qū)拥摹懊琢！币沧兂闪恕笆褡选薄?/p>

未來(lái)，還會(huì)看到更清晰的太陽(yáng)圖像

DKIST能看到最清晰的太陽(yáng)圖像，除了因?yàn)椤把劬Α贝?，還采用了一系列的先進(jìn)觀測(cè)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(zhǎng)達(dá)13千米長(zhǎng)的冷卻系統(tǒng)等。除了太陽(yáng)光球?qū)樱珼KIST還會(huì)給我們帶來(lái)色球?qū)?、?nèi)日冕和太陽(yáng)磁場(chǎng)的高分辨率觀測(cè)數(shù)據(jù)，能夠揭示更多的太陽(yáng)奧秘，有待解決太陽(yáng)磁場(chǎng)的形成和演化，以及太陽(yáng)日冕高溫之謎，以及太陽(yáng)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(yáng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，它的主鏡直徑足足有4.24米。