“우주 날씨”로 알려진 태양의 활동은 지구와 태양계의 다른 행성에 중대한 영향을 미칩니다. 태양 플레어라고도하는주기적인 분화는 상당한 양의 전자기 방사를 방출하여 위성 및 항공 여행에서 전기 그리드에 이르는 모든 것을 방해 할 수 있습니다. 이런 이유로 천체 물리학 자들은 날씨 패턴을 예측할 수 있도록 태양을 더 잘 보려고 노력하고 있습니다.
이것은 NSF의 4 미터 (13 피트) Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST) (이전에는 Advanced Technology Solar Telescope) (하와이 마우이 섬의 Haleakala Observatory)에 위치한 목적입니다. 최근이 시설은 태양 표면의 첫 번째 이미지를 발표하여 전례없는 수준의 디테일을 보여주고 향후 몇 년 동안이 망원경이 무엇을 공개할지 미리 볼 수 있습니다.
이 이미지는 세포 표면 구조의 패턴으로 배열 된 난류 플라즈마를 보여주는 태양 표면의 확대도를 제공합니다. 이 세포들은 태양의 내부에서 표면으로 뜨거운 태양 플라즈마를 운반하는 격렬한 움직임을 나타냅니다. 대류라고하는이 프로세스는이 밝은 플라즈마가 세포 표면으로 올라가는 것을보고, 차가워지면 어두운 차선에서 표면 아래로 냉각되고 가라 앉습니다.
천문학 자들은 이러한 종류의 정확하고 명확한 태양 이미지를 획득함으로써이 과정에 대한 이해를 향상시켜 우주 날씨의 급격한 변화를 예측할 수 있기를 희망합니다. NSF 디렉터 인 프랑스 코르도바 (Córdova)는 다음과 같이 설명했다.
“NSF가이 지상 망원경에 대한 작업을 시작한 이후 첫 이미지를 간절히 기다렸습니다. 이제 태양에 대해 가장 자세한 이미지와 비디오를 공유 할 수 있습니다. NSF의 Inouye Solar Telescope는 태양의 코로나 내에서 자기장을 매핑 할 수 있으며 태양의 분화가 발생하여 지구의 생명에 영향을 줄 수 있습니다. 이 망원경은 우주 날씨를 유발하는 요소에 대한 이해를 향상시키고 궁극적으로 예측자가 태양 폭풍을 더 잘 예측하는 데 도움이 될 것입니다.”
간단히 말해, 태양은 약 46 억 년 동안 존재 한 G 형 (황색 왜성) 주 계열성입니다. 이는 수명주기의 절반 정도를 차지하며 약 50 억 년 동안 지속될 것입니다. 태양에 동력을 공급하고 (우리의 모든 빛, 열 및 에너지를 제공하는) 자립 핵융합 과정은 매초 약 5 백만 톤의 수소 연료를 소비합니다.
이 과정에서 생성 된 모든 에너지는 모든 방향으로 공간으로 방출되어 태양계의 가장 가장자리에 도달합니다. 1950 년대 이래 과학자들은 지구가 태양의 대기권 내에 있으며 날씨 변화가 지구에 중대한 영향을 미친다는 것을 이해했습니다. 지금도 수십 년이 지난 지금도 알려지지 않은 태양의 가장 중요한 과정에 대한 정보가 많이 있습니다.
Matt Mountain은 Inouye Solar Telescope를 관리하는 천문학 연구소 협회 회장입니다. 그는 태양 천문학의 목표를 설명하면서 :
“지구상에서 우리는 전세계 어느 곳에서나 아주 정확하게 비가 올 것인지 예측할 수 있으며 우주 날씨는 아직 존재하지 않습니다. 우리의 예측은 지구의 날씨보다 50 년 더 늦습니다. 우리가 필요로하는 것은 우주 날씨의 기본 물리학을 파악하는 것이며, 태양에서 시작하여 이노우에 태양 망원경이 향후 수십 년 동안 연구 할 것입니다.”
천문학 자들은 태양의 자기장 선이 꼬이고 엉 키게하는 방식으로 인해 태양의 플라즈마 운동이 태양 폭풍과 관련이 있다고 결정했습니다. 태양의 자기장을 측정하고 특성화하는 것은 잠재적으로 해로운 태양 활동의 원인을 결정하는 데 중요합니다. 이노우에 태양 망원경은 고유 한 자격을 갖추고 있습니다.
Inouye Solar Telescope의 책임자 인 Thomas Rimmele에 따르면이 모든 것이 태양의 자기장으로 귀속됩니다. “태양의 가장 큰 수수께끼를 풀기 위해서는 9,300 만 마일 떨어진 곳에서이 작은 구조물을 명확하게 볼 수있을뿐만 아니라 표면 근처의 자기장 강도와 방향을 매우 정확하게 측정하고 백만으로 확장 될 때 자기장을 추적해야합니다. -도 코로나, 태양의 외기. "
태양 역학을 더 잘 이해함으로써 얻을 수있는 가장 큰 이점 중 하나는 주요 기상 상황을 예측하는 능력입니다. 현재 정부와 우주 기관은 약 48 분 전에 이벤트를 예상 할 수 있습니다. 그러나 이노우에 태양 망원경과 다른 태양 관측소가 수행 한 연구 덕분에 천문학 자들은 최대 48 시간이 걸릴 것으로 예상합니다.
이를 통해 이러한 이벤트가 전력망, 중요 인프라, 위성 및 우주 정거장을 무너 뜨리지 않도록 더 많은 시간을 할애 할 수 있습니다. 당연히, 태양을 모니터링하는 사업은 쉬운 일이 아니며 공정한 위험 요소와 함께 제공됩니다. 이러한 이유로 Inouye Solar Telescope는 건축, 엔지니어링 및 천문학 측면에서 최근의 많은 개발을 활용합니다.
여기에는 4m (13 피트) 거울 (모든 태양 망원경 중 가장 큰 것), 지구 대기로 인한 왜곡을 보정하기위한 적응 형 광학 장치 및 Haleakala의 3000m (10,000 피트) 정상 회담의 원시적 인 관측 조건이 포함됩니다. 망원경은 또한 태양으로부터 13 킬로와트의 태양 에너지에 집중할 때 과열되지 않도록 여러 가지 안전 장치에 의존합니다.
이것은 대부분의 햇빛을 돔을 덮고 망원경 주위의 온도를 안정적으로 유지하는 주 거울과 냉각 판에서 멀리 유지하는 첨단 액체 냉각 식 금속 원환 체 ( "열정 지")를 통해 이루어집니다. 전망대 내부는 밤 동안 쌓인 얼음으로 부분적으로 식히는 11.25km (7 마일)의 냉각수 파이프와 공기 순환과 그늘을 제공하는 내부 셔터를 사용하여 시원하게 유지됩니다.
Rimmele는“태양 망원경의 가장 큰 조리개, 독특한 디자인 및 최첨단 계측기를 통해 처음으로 가장 까다로운 태양 측정을 수행 할 수있을 것입니다. . “최고의 태양 연구 관측소를 설계하고 구축하는 데 전념하는 대규모 팀의 20 년 이상의 작업 끝에 우리는 결승선에 가까워졌습니다. 지금이 놀라운 망원경으로 새로운 태양주기의 첫 흑점을 관찰 할 수있게되어 매우 기쁩니다.”
NSF 천문 과학부 프로그램 책임자 인 David Boboltz는 또한 시설의 건설과 운영을 감독 할 책임이 있습니다. 그가 지적했듯이,이 이미지들은 Inouye Solar Telescope의 빙산의 일각에 불과합니다.
“다음 6 개월 동안 이노우에 망원경의 과학자, 엔지니어 및 기술자 팀은 국제 태양 과학 공동체가 사용할 수 있도록 망원경을 계속 테스트하고 시운전 할 것입니다. Inouye Solar Telescope는 갈릴레오가 1612 년 태양에 망원경을 처음 꼽은 이래로 수집 된 모든 태양 데이터보다 생애 첫 5 년 동안 태양에 대한 더 많은 정보를 수집 할 것입니다.”
Inouye Solar Telescope는 향후 몇 년 동안 태양 천문학에 혁명을 일으키기 위해 준비된 장비의 일부입니다. NASA의 Parker Solar Probe (현재 태양을 궤도로 돌고 있음)와 ESA / NASA Solar Orbiter (곧 출시 될 예정)와 합류했습니다. Valentin Pillet이 요약 한 것처럼 (NSF의 National Solar Observatory의 책임자) 태양 물리학자가되는 것은 신나는 시간입니다.
“Inouye Solar Telescope는 태양의 외부 층과 그에서 발생하는 자기 프로세스를 원격으로 감지합니다. 이러한 프로세스는 Parker Solar Probe 및 Solar Orbiter 미션이 결과를 측정 할 태양계로 전파됩니다. 그들은 별과 행성이 어떻게 자기 적으로 연결되어 있는지 이해하기 위해 진정한 멀티 메신저를 구성하고 있습니다.”
