内容来源：https://www.quantamagazine.org/how-we-see-the-beautiful-violent-sun-20260528/

内容总结：

人类观测太阳的千年历程：从黑子记录到抵近探测

太阳是科学史上被研究最深入的天体之一。早在古巴比伦与中国的古代，先民便已在泥板上刻录太阳黑子与日食观测——这些记录比其所属的文明存续得更久远。17世纪初望远镜问世后，伽利略、沙伊纳与法布里丘斯等天文学家将仪器对准这颗最近的恒星，将影像投射于纸上，观测到暗斑在日面缓慢漂移。

进入19世纪，光谱分析技术开启了太阳科学新纪元。通过将天体光线分解为表征元素构成的“条形码”，皮埃尔·让森与诺曼·洛克耶独立在太阳光谱中发现无法对应任何已知地球元素的谱线。洛克耶以希腊太阳神之名命名为“氦”，27年后威廉·拉姆齐才在地球上分离并识别出该元素。

20世纪初，美国天体物理学家乔治·海勒发现伽利略等人描摹的黑子并非污斑，而是随11年太阳活动周期强弱的磁暴。1930年，法国天文学家贝尔纳·李奥发明日冕仪——中心置有遮光盘的望远镜，可随时模拟日食遮挡强光，使科学家首次不必等待月球遮掩便能研究幽灵般的外层大气“日冕”。

太空时代自20世纪50年代开启，科学家得以突破地球观测屏障。卫星与探测器开始直接测量太阳风（太阳向四面八方喷射的带电粒子流）及日冕物质抛射——太阳系中最剧烈的等离子喷发现象。自1995年起，NASA与欧空局合作的太阳与日球层天文台持续监控太阳；2010年NASA太阳动力学观测站加入观测阵列。2021年帕克太阳探测器首次穿越日冕，其2024年的抵近飞行更创下人造物体最接近恒星的纪录。

观测积累的同时，未解之谜不断涌现：日冕温度为何比表面高出数百倍？什么驱动着太阳活动周期？被称为耀斑的电磁辐射爆发如何触发？随着仪器持续升级，太阳揭晓的奥秘不断令人着迷。

中文翻译：

我们如何观测这颗美丽而狂暴的太阳
太阳是科学史上被研究最多的天体之一。古巴比伦人和中国人曾追踪太阳黑子和日食，将观察结果刻在泥板上——这些记录比他们的文明存在得更久远。17世纪初望远镜问世后，伽利略·伽利莱、克里斯托夫·沙伊纳和约翰内斯·法布里丘斯等天文学家将仪器对准这颗最近的恒星，把影像投射到纸上，看到了缓缓漂过太阳表面的暗斑。

19世纪，人类对太阳成分的认知能力开启了太阳科学的新纪元。光谱分析能将天体发出的光线分解为类似条形码的图谱，以此表征其元素构成。借助这种方法，皮埃尔·让森和诺曼·洛克耶分别独立发现太阳光谱中存在与地球上任何已知元素都不匹配的谱线。洛克耶将其命名为氦（Helium），取自希腊太阳神赫利俄斯（Helios）之名。27年后，威廉·拉姆齐爵士才在地球上分离并确认这一元素。

20世纪初，美国天体物理学先驱乔治·埃勒里·海尔发现，伽利略等人描绘的太阳黑子并非瑕疵，而是磁暴——在11年太阳周期中强弱交替的剧烈活动区。1930年，法国天文学家贝尔纳·利奥建造了日冕仪：一种中心带有遮光盘的望远镜，可遮挡太阳刺眼的光芒，随时模拟日食现象。科学家们首次无需等待月球配合，就能研究太阳幽灵般的外层大气——日冕。

自20世纪50年代起，太空时代让科学家得以制造出突破地球观测障碍的仪器。卫星和探测器开始直接测量太阳风——太阳向四面八方持续抛射的带电粒子流——以及日冕物质抛射这类狂暴现象，这些等离子喷流是太阳系中能量最剧烈的事件之一。1995年以来，美国国家航空航天局与欧洲空间局合作的太阳和太阳风层探测器一直处于不间断监测中，美国国家航空航天局的太阳动力学观测站于2010年加入观测阵列。帕克太阳探测器于2021年首次穿越日冕本身，其2024年穿越时更是创造了人造物体迄今最接近恒星的记录。

观测结果与疑问不断累积：为何日冕温度比其下方的太阳表面高出数百倍？是什么驱动着太阳周期？被称为太阳耀斑的电磁辐射爆发如何决定喷发时机？仪器持续升级，而它们揭示的奥秘依然令人着迷。

（图片版权标注）
公有领域
哈佛大学霍顿图书馆
公有领域
公有领域
AIP埃米利奥·塞格雷视觉档案
W.B. 罗宾逊
B.W. 哈里斯·耶基斯天文台，芝加哥大学
欧空局/美国国家航空航天局
欧空局与美国国家航空航天局/太阳轨道飞行器/EUI团队
欧空局与美国国家航空航天局/太阳轨道飞行器/EUI团队

英文来源：

How We See the Beautiful, Violent Sun
The sun is one of the most studied objects in the history of science. The ancient Babylonians and Chinese tracked sunspots and solar eclipses, etching their observations into clay tablets; these records would outlast their civilizations. When the telescope arrived in the early 1600s, astronomers such as Galileo Galilei, Christoph Scheiner, and Johannes Fabricius turned these instruments toward this nearest star, projected the image onto paper, and saw dark blemishes drifting slowly across the solar surface.
In the 1800s, our ability to understand the sun’s composition launched a new era of solar science. Spectroscopy could split light emitted from objects into a kind of barcode that characterized elemental makeup. Armed with this method, Pierre Janssen and Norman Lockyer independently found lines in the sun’s spectrum that didn’t match any known element on Earth. Lockyer named it helium, after Helios, the Greek god of the sun. It would be another 27 years before Sir William Ramsay isolated and identified that element on our planet.
In the early 1900s, the pioneering American astrophysicist George Ellery Hale discovered that the sunspots that Galileo and others had traced weren’t blemishes but magnetic storms, regions of intense activity that waxed and waned on the 11-year solar cycle. The French astronomer Bernard Lyot built a coronagraph in 1930: a telescope with a disc at its center that blocked the sun’s blinding light, mimicking an eclipse on demand. For the first time, scientists could study the corona — the sun’s ghostly outer atmosphere — without waiting for the moon to cooperate.
From the 1950s on, the space age allowed scientists to create instruments that could escape the observational barriers of Earth. Satellites and probes began directly measuring the solar wind — the constant stream of charged particles the sun throws off in all directions — along with the violent phenomenon of coronal mass ejections, plasma founts that are some of the most energetic events in our solar neighborhood. Since 1995, the Solar and Heliospheric Observatory, a collaboration between NASA and the European Space Agency, has been on constant surveillance, and NASA’s Solar Dynamics Observatory joined the fold in 2010. The Parker Solar Probe first flew through the corona itself in 2021. Its pass in 2024 was the closest any human-made object has ever come to a star.
Observations and questions have continued to accumulate. Why is the corona hundreds of times hotter than the surface below it? What drives the solar cycle? How do the electromagnetic radiation bursts known as flares decide to erupt? The instruments keep improving, and the secrets they uncover continue to fascinate.
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Houghton Library, Harvard University
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AIP Emilio Segrè Visual Archives
W.B. Robinson
B.W. Harris Yerkes Observatory, University of Chicago
ESA/NASA
ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI-Team
ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI-Team