這一里程碑有望增強我們對太陽大氣及其變化條件如何對我們依賴科技的社會產生影響的了解。 井上太陽望遠鏡展示了第一張使用塞曼效應測量的太陽日冕磁場訊號圖。圖片來源：NSF / NSO / AURA / NASA 太陽動力觀測站。 地球磁場保護我們免受太陽風的影響，保護我們的大氣層，並使生命成為可能。 然而，極端太陽爆發產生的電磁場和高能量粒子可能會擾亂衛星、電網和我們在日益技術化的社會中所需的其他系統。 了解這些動態相互作用，其變化時間從幾天到幾個世紀不等，對於保護我們的基礎設施和當前的生活方式至關重要。 測量太陽日冕或外層大氣的磁性長期以來一直挑戰天文學家和技術的極限。 如今，位於夏威夷毛伊島哈雷阿卡拉山頂附近的丹尼爾井上太陽望遠鏡是設計用於研究日冕的最先進設施。 它透過製作第一張日冕磁場圖（迄今為止最詳細的圖），在解決這些謎團方面邁出了關鍵的第一步。 「井上號在繪製太陽日冕磁場圖方面取得的成就證明了這個開創性的獨特天文台的創新設計和能力，」美國國家科學基金會國家太陽天文台研究員湯姆·沙德博士說。 “這一突破有望顯著增強我們對太陽大氣及其對太陽系影響的了解。” 研究人員利用塞曼效應創建了詳細的日冕磁場圖，塞曼效應透過觀察譜線分裂來測量磁性。 他們解釋說：“譜線是出現在電磁波譜中特定波長的獨特線，代表原子或分子吸收或發射的光。” “這些線條就像指紋，因為它們對於每個原子或分子來說都是獨一無二的，使科學家能夠通過觀察天體的光譜來識別天體的化學成分和物理特性。”…

火星的水歷史對於理解類地行星的演化至關重要。水以原子形式逃逸到太空，氫 (H) 原子比氘 (D)（原子核中帶有中子的氫原子）逃逸得更快，從而增加了殘餘 D/H 比。目前的比率反映了火星損失的總水量。 這些是2017 年12 月31 日（上）拍攝的火星離太陽最遠點（稱為遠日點）附近的遠紫外線哈伯影像，以及2016 年12 月19 日（下）拍攝到離太陽最近點（稱為近日點）附近的火星的遠紫外線哈伯圖像。圖片來源：NASA / ESA / STScI / John T.…

“Our study addresses a huge open question about how the solar wind is energized and helps us understand how the…

通常，植物生長在擁擠的環境中，相鄰的植物在爭奪光線的同時互相遮蔭。鄰居的存在隨著空間和時間的變化而變化，植物已經進化出檢測鄰居並在遠離其陰影的地方生長的能力。雖然人們普遍認為這些反應有助於植物增加個體的光照，但尚不清楚它們如何設法找到集體有益的解決方案。在一項新的研究中，特拉維夫大學和其他地方的物理學家重點研究了向日葵群體中由避蔭所介導的自發性自組織模式的形成。他們的分析表明，旋轉（植物固有的運動）提供了符合有界隨機遊走的隨機擾動。 雖然旋轉在植物系統中普遍存在，通常與探索性運動相關，但對其作用的定量理解卻難以捉摸。阮 等人。首次報告了它們在促進擁擠的相互遮蔭植物的最佳生長模式方面的作用。圖片來源：Manuel H. 特拉維夫大學教授亞斯明·梅羅茲(Yasmine Meroz) 表示：「先前的研究表明，如果向日葵密集種植在相互遮蔭的田地裡，它們就會以鋸齒形生長——一前一後——以免處於彼此的陰影中。 “通過這種方式，它們並排生長，以最大限度地利用太陽的光照，從而在集體層面上實現光合作用。” “事實上，植物知道如何區分建築物的陰影和樹葉的綠色陰影。” “如果它們感覺到建築物的陰影，它們通常不會改變生長方向，因為它們知道這不會產生任何影響。” “但如果它們感覺到植物的影子，它們就會向遠離影子的方向生長。” 在這項研究中，研究人員研究了向日葵如何「知道」以最佳方式生長（即最大限度地捕捉集體陽光）的問題，並在實驗室中分析了向日葵的生長動態，它們在實驗室中表現出鋸齒狀生長。 梅羅茲教授和同事在高密度環境中種植向日葵，並在生長過程中拍攝它們，每隔幾分鐘拍攝一次。然後將這些影像組合起來製作一部延時影片。 透過追蹤每朵向日葵的運動，研究人員觀察到花朵經常跳舞。 這組作者說，達爾文是第一個認識到所有植物在生長時都會表現出一種循環運動（循環）的人——莖和根都表現出這種行為。 但直到今天——除了少數例子，例如攀緣植物，它們以巨大的圓週運動生長，尋找可以抓住的東西——還不清楚它是人工製品還是生長的關鍵特徵。為什麼植物會投入能量以隨機方向生長？ 「作為我們研究的一部分，我們進行了物理分析，捕捉了向日葵群體中每朵向日葵的行為，我們看到向日葵跳舞以找到最佳角度，這樣每朵花都不會阻擋鄰居的陽光，」梅羅茲說。 “我們對這種運動進行了統計量化，並通過計算機模擬表明，這些隨機運動被共同使用以最大限度地減少陰影量。” “我們也非常驚訝地發現，向日葵的台階分佈非常廣泛，範圍超過三個數量級，從接近零位移到每隔幾分鐘向一個方向或另一個方向移動兩厘米。” 梅羅茲教授說：“向日葵植物利用了這樣一個事實，即它既可以使用小而慢的步驟，也可以使用大而快的步驟來找到集體的最佳排列方式。”…