从上方看到的日食：卫星揭示了太阳的什么

HINODE卫星对日食的观测 — 日食：从太空拍摄的图像，揭示了从地球表面看不到的太阳外层。 2012年5月20日的日食，由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开发的太阳观测卫星Hinode观测。
图片来源：Hinode/Jaxa/Nasa（新窗口）。

科学摘要

Astronoo的文章介绍了通过HINODE和PROBA-2卫星从太空对日食的观测。得益于对X射线和极紫外敏感的仪器，这些观测站能够在没有地球大气干扰的情况下研究日冕、磁环和日冕物质抛射。在轨道上看到的月掩现象为日冕等离子体的温度、密度和动力学提供了宝贵的诊断。这些数据增进了对太阳活动的理解，并为空间天气模型提供支持。

为什么从太空观测日食会改变我们对太阳的理解？

本文探讨在日食期间卫星揭示了隐藏的太阳的什么。从轨道上，HINODE和PROBA-2等航天器摆脱了地球大气的限制：湍流、X射线和极紫外的吸收，以及全食的短暂持续时间。因此它们能够连续观测日冕，追踪月球边缘的多次经过，并绘制高温磁结构。这些观测揭示了日冕环、热梯度、与太阳耀斑相关的波动和不稳定性。它们有助于理解为什么日冕比光球更热，以及太阳活动如何影响地球的空间环境。因此，对所提问题的回答是双重的：卫星既提供了地面不可能的立体视觉和光谱分析，同时为空间天气提供连续数据。本文详细介绍了仪器、捕获的现象以及空间任务对日食研究的贡献。

值得一看

继续探索宇宙的这些主题：

HINODE卫星看到的日食

一颗专门观测日冕的卫星

日本卫星HINODE于2006年由JAXA与NASA和ESA合作发射，专门以极高精度观测日冕。在日食期间，HINODE不仅仅是被动的旁观者：它成为日冕等离子体的先进诊断工具。

日食期间日冕等离子体的诊断

借助其光学望远镜（SOT）和X射线光谱仪（XRT），HINODE记录日冕中强度、温度和磁结构的变化，那里太阳大气在可见圆盘之外延伸数十万公里。在2009年7月22日观测到的日食期间，得益于月球提供的自然掩蔽，HINODE精细地揭示了动态日冕拱和正在进行的日冕物质抛射（CME）。

这种空间视角能够消除地球大气扰动，从而提供罕见的精确光谱和热剖面。

Hinode卫星的观测

从轨道拍摄的偏食

2011年11月25日的偏食，从南极洲、塔斯马尼亚、南非南部和新西兰大部分地区可见。
图片来源：Hinode/XRT（新窗口）。

这段序列显示了在南极洲和南半球部分地区观测到的偏食。Hinode/XRT的数据使得追踪太阳圆盘的掩蔽并分析软X射线中的活动区成为可能。

HINODE仪器的使用和捕获的现象

HINODE卫星位于约600公里高度的太阳同步轨道上，持续观测太阳的表面和日冕。在2011年1月4日的偏食期间，卫星的轨迹使其在轨道运行中多次经过太阳圆盘前的月球边缘，这被称为多重掩蔽。

仪器

XRT（X-Ray Telescope）：在软X射线中观测日冕区域，对几百万开尔文的等离子体敏感。
SOT（Solar Optical Telescope）：分析光球和低色球。
EIS（EUV Imaging Spectrometer）：能够获得太阳大气的详细光谱。

现象

当月球遮挡某些活动区时，日冕中X射线强度的变化。
通过渐进掩蔽凸显的磁环等精细日冕结构的观测。
通过掩蔽前后的比较检测日冕中的热梯度。
测量与磁不稳定性或阿尔芬型波相关的快速强度波动。

PROBA卫星看到的日食

PROBA-2：注视日冕的极紫外之眼

由ESA开发的PROBA卫星系列（PRoject for OnBoard Autonomy）在日食观测中也发挥了显著作用，特别是2009年发射的PROBA-2。该卫星配备了SWAP仪器（Sun Watcher using Active Pixel System detector and Image Processing），这是一台EUV（极紫外）相机，在约17.4纳米的波长处拍摄日冕。

从太空拍摄的日食：PROBA-2看到的月球经过

在2015年3月20日或2017年8月21日等日食期间，PROBA-2捕捉到了令人惊叹的序列，其中月球通过部分或完全掩蔽太阳圆盘，使得能够详细观测日冕的活动。与受大气和全食短暂持续时间限制的地面观测不同，PROBA-2在其太阳同步极轨道上记录了太阳上月球边缘的多次经过。

EUV揭示了什么：磁拓扑和日冕动力学

这些数据的物理意义在于太阳磁场线的动态制图以及EUV辐射快速波动的研究。这些在地球上无法进行的测量有助于为空间天气模型提供支持，这对于预测地磁暴至关重要。

参考文献

FAQ：关于卫星看到的日食需要了解的一切

为什么要从太空观测日食？

从太空，卫星避免了地球大气的干扰。它们可以观测日冕发射的X射线和极紫外，这些从地面看不到。它们还受益于更长的观测时间和月球边缘的多次经过。

哪些卫星观测过日食？

HINODE（JAXA/NASA/ESA）和PROBA-2（ESA）任务提供了卓越的图像。SOHO或SDO等其他空间太阳观测站也参与日冕和太阳活动的研究。

什么是日冕？

日冕是太阳大气的外层。它延伸数百万公里，达到几百万度的温度。它是磁环、日冕物质抛射和太阳风的所在地。

为什么日冕比太阳表面更热？

这个问题仍然是天体物理学的重大谜团。空间观测表明，磁场和阿尔芬型波在日冕中传输并耗散能量，将其加热到极端温度。

从太空看到的日食对空间天气有什么贡献？

它们使得能够检验太阳耀斑和地磁暴传播模型。连续测量有助于预测可能影响卫星、通信和电网的扰动。

能用肉眼从卫星上看到日食吗？

不能。即使在偏食期间，没有适当的滤光片直接观察太阳也是危险的。卫星使用X射线或极紫外望远镜等专业仪器，安全地观测太阳。