NASA核光谱望远镜阵列揭示了太阳上隐藏的灯光秀

即使在一个晴朗的日子里，人类的眼睛也无法看到我们最近的恒星发出的所有光线。一张新的图像显示了这些隐藏的光线，包括由美国宇航局的核光谱望远镜阵列（NuSTAR）观察到的太阳大气层中最热的物质所发出的高能X射线。虽然该天文台通常研究太阳系以外的天体--如大质量黑洞和坍缩的恒星--但它也为天文学家提供了关于我们太阳的见解。

在上面的合成图中，NuSTAR的数据以蓝色表示，并与日本宇宙航空研究开发机构日之出任务的X射线望远镜（XRT）的观测数据（绿色）和美国宇航局太阳动力学观测站（SDO）的大气成像组件（AIA）的观测数据（红色）相叠加。NuSTAR的视场相对较小，这意味着它无法从地球轨道上的位置看到整个太阳，因此该天文台对太阳的看法实际上是25张图像的马赛克拼图，拍摄于2022年6月。

在这里可以看到美国宇航局NuSTAR观测站探测到的高能X射线的隔离。添加了一个网格来表示太阳的表面。资料来源：NASA/JPL-Caltech/JAXA

由NuSTAR观测到的高能X射线只出现在太阳大气层中的几个位置。相比之下，Hinode的XRT探测的是低能X射线，SDO的AIA探测的是紫外光--这些波长的光线在太阳的整个表面都有发射。

NuSTAR的视野可以帮助科学家们解决关于我们最近的恒星的最大谜团之一：为什么太阳的外层大气 - 日冕可以达到100多万度--至少比其表面热100倍。这让科学家们感到困惑，因为太阳的热量来源于它的核心并向外传播。这就像火周围的空气比火焰要热100倍一样。

日冕的热量来源可能是太阳大气中的小爆发，耀斑是大范围的热、光和粒子的爆发，可以被广泛的太阳观测站看到。小耀斑是小得多的事件，但这两种类型产生的物质甚至比日冕的平均温度还要热。普通耀斑并不经常发生，不足以使日冕保持科学家观察到的高温，但小耀斑可能发生得更频繁--也许频繁到足以集体加热形成日冕。

观察主体不同，太阳的形态千差万别。从左起，美国宇航局的NuSTAR看到的是高能量的X射线；日本宇宙航空研究开发机构的Hinode任务看到的是低能量的X射线；美国宇航局的太阳动力学观测站看到的是紫外线。资料来源：NASA/JPL-Caltech/JAXA

尽管单个小耀斑太过微弱，无法在太阳的炽热光线中进行观测，但NuSTAR可以探测到被认为是在大量小耀斑相互靠近时产生的高温物质的光线。这种能力使物理学家能够研究小耀斑的发生频率以及它们如何释放能量。