Ett solteleskop som fångar bilder av hela solskivan, övervakning av utbrott som sker samtidigt i olika magnetfält i både fotosfären och kromosfären, installeras nu bredvid Goode Solar Telescope (GST) vid NJIT:s California-baserade Big Bear Solar Observatory (BBSO).

Teleskopet, SOLIS (synoptisk optisk långsiktig undersökning av solen), samlar in bilder från tre separata instrument över år och till och med decennier, snarare än minuter eller timmar, ger forskare en övergripande bild av solaktivitet, såsom bloss och koronala massinjektioner på lång sikt. Det kommer att komplettera GST, som samlar högupplösta bilder av enskilda explosioner så detaljerat att forskare börjar avslöja de mekaniska operationer som utlöser dem.

"Med detta viktiga tillägg, BBSO blir en omfattande observationsplats som inte bara erbjuder högupplösta solobservationer, men också globala data om vår stjärna, "konstaterar Wenda Cao, en NJIT -professor i fysik och BBSO:s chef. "Genom att övervaka variationer i solen kontinuerligt i flera decennier, vi kommer att bättre förstå solaktivitetscykeln, plötsliga energiutsläpp i solatmosfären, flöden i solstrålning, eller ljusstyrka, och deras förhållande till global förändring på jorden. "

Tidigare den här månaden, BBSO erhöll ett bidrag på 2,3 miljoner dollar från National Science Foundation (NSF) som kommer att finansiera fortsatt vetenskaplig undersökning av solen med 1,6 meter GST på Big Bear, som för närvarande är det högsta upplösta solteleskopet i världen.

"GST kommer att fortsätta spela en avgörande, ledande roll för att främja solstudier fram till slutet av detta decennium och därefter. Vi kommer att få, analysera och tolka den högsta upplösningen soldata som någonsin tagits, samtidigt som man utvecklar och tillämpar analytiska verktyg för att attackera ett antal kritiska, ledande problem inom solforskning, "säger Cao, bidragets huvudutredare. "Detta NSF -bidrag är extremt viktigt; det tillåter oss att upprätthålla teleskopoperationer, det nuvarande begåvade ingenjörsteamet och avancerad forskning på BBSO och på NJIT -campus. Tillsammans med andra bidrag, det kommer att ge den viktiga ryggradsfinansieringen för att möjliggöra all vetenskap, instrumentering och utbildning i samband med anläggningen. "

"Tillägget av SOLIS vid Big Bear Solar Observatory gynnar det bredare rymdvädergemenskapet, "tillägger Andrew Gerrard, direktören för NJIT:s Center for Solar-Terrestrial Research, som driver BBSO, Owens Valley Solar Array nära Big Pine, Kalifornien, NASA Van Allen Probes RBSPICE -instrument, och geospace -instrument runt om i världen. "Data från detta kluster av instrument kommer att stödja både rymdväderprognoser och grundläggande solfysik, som utgör viktiga komponenter i 2015 års handlingsplan för rymdväder. "

SOLIS, som utvecklades av National Solar Observatory (NSO), ett akademiskt forskningskonsortium med stöd från NSF, flyttar till Big Bear från sin nuvarande plats i Tucson, Ariz., eftersom organisationen flyttar från sina anläggningar i New Mexico och Arizona till nya platser i Hawaii och Colorado. Big Bear ansågs vara en idealisk plats för SOLIS, eftersom sjön undertrycker atmosfärisk turbulens på marknivå som orsakas av uppvärmning av värme, erbjuder exceptionell "se" under långa perioder per dag på sina mer än 286 soliga dagar per år.

SOLIS är en svit med tre innovativa instrument som kraftigt förbättrar markbaserade synoptiska solobservationer. 50 cm vektorspektromagnetograf är en kompakt, hög genomströmning vektor-polarimeter med en aktiv sekundär spegel, en aktivt kontrollerad gallerspektrograf och två höghastighetskameror med kisel-på-CMOS-multiplexer-hybridfokalplaner. Det mäter magnetfältets styrka och riktning över hela solskivan inom 15 minuter. Den 14-cm full-disk patrullen tar full-disk bilder av solen i olika färger med hög kadens genom flytande kristallinställda dubbelbrytande filter. Den 8 mm integrerade solljusspektrometern använder en fibermatad spektrograf för att mäta små förändringar av solens spektrum som om det vore en avlägsen stjärna. En hög grad av automatisering och fjärrkontroll ger snabb användaråtkomst till data och flexibel interaktion med datainsamlingsprocessen.

"SOLIS fortsätter ett 45-årigt register över data om beteendet hos solens magnetfält som ursprungligen började vid Kitt Peak, Arizona. Det är också den längsta leverantören av data om magnetfältets riktning i fotosfären, sträcker sig tillbaka till 2003. SOLIS ger nu unikt observationer av styrkan och riktningen för magnetfältet i kromosfären, ett viktigt lager av solatmosfären där magnetfältet plötsligt ändrar riktning från främst vertikal till mestadels horisontell, "säger Frank Hill, associerad direktör för NSO.

Han lade till, "Denna data förbättrar våra modeller för beteendet hos solkoronan, särskilt när det uppstår bloss. Data är också en viktig inmatning till modeller av magnetfältets riktning inuti ett koronalt massutstötning (CME) när det träffar jordens magnetosfär; detta är en kritisk indikator på styrkan hos den efterföljande geomagnetiska stormen som kan påverka vår teknik negativt. "

Solens variation, särskilt dess aktivitetscykel, blir allt viktigare för livet på jorden när samhället blir allt mer beroende av teknik i det dagliga livet.

Telekommunikation, GPS -navigering, satelliter, rymdflygningar med astronauter ombord, flygpassagerare och elnätet är alla sårbara för skador och störningar som orsakas av solaktivitet. Solen är också en drivkraft för jordens klimat, så dess variation måste observeras. Vissa aspekter av solens förändringar är förutsägbara, såsom den 11-åriga solfläckcykeln, men detaljerna är inte väl modellerade.

Förra året, Haimin Wang, framstående professor i fysik vid NJIT, och hans kollegor släppte några av de första detaljerade vyerna från GST av mekanismerna som kan utlösa soluppblåsningar, kolossala utsläpp av magnetisk energi i solens korona som skickar energipartiklar som kan tränga in i jordens atmosfär inom en timme och störa satelliter i omloppsbana och elektronisk kommunikation på marken.

Tidigare i år, ett team av fysiker under ledning av NJIT:s Gregory Fleishman upptäckte ett fenomen som kan börja lösa upp vad de kallar "en av de största utmaningarna för solmodellering" - bestämma de fysiska mekanismer som värmer korona, eller övre atmosfär, till 1 miljon grader Fahrenheit och högre.

Osynlig för det mänskliga ögat förutom när det kort förefaller som en brinnande gloria av plasma under en solförmörkelse, korona är fortfarande ett pussel även för forskare som studerar det noga. Början 1, 300 miles från stjärnans yta och sträcker sig miljoner mer åt alla håll, det är mer än hundra gånger varmare än lägre lager mycket närmare fusionsreaktorn i solens kärna.

Wang sa att de senaste tekniska framstegen på Big Bear tillåter banbrytande nya mätningar av solens magnetism.

"Vi har utvecklat ett sätt att bearbeta GST -mätningar av solens magnetfält med hjälp av sofistikerad programvara som ger oss spektrumprofiler av ljuset som avges från atomer som övergår från ett energiläge till ett annat. Vid invertering, dessa profiler gör att vi kan erhålla styrkan och riktningen för magnetfält, "konstaterar Wang, lägga till, "Både BBSO och SOLIS observerar solkromosfären genom spektrumlinjerna som bildas av upphetsade väteatomer, vilket gör att vi kan övervaka solaktiviteter som filament, solfläckar, ljusa områden i solen och bloss. Men de två instrumenten fångar bilder av solstrukturer i olika våglängder. "

Big Bear är öppen för forskare runt om i världen, medan en tredjedel av dess observationstid är reserverad för NJIT -forskare och studenter. Data från SOLIS kommer att läggas ut på Internet så att alla kan se dem. Cao sa att han förväntar sig att teleskopet får första ljuset i sommar.