Solar Orbiter ujawnia nigdy wcześniej nie widziany wgląd na Słońce

Pierwsze bliskie przejście misji Solar Orbiter obok Słońca, które miało miejsce w marcu, ukazało naszą gwiazdę w zupełnie nowym, nieznanym dotychczas świetle.

Sonda kosmiczna, która przeleciała obok Słońca 26 marca, po zbliżeniu się na odległość o jedną trzecią mniejszą od dystansu dzielącego Słońce od Ziemi, dostarczyła skarbnicę nowych zdjęć i spostrzeżeń. Osłona termiczna Solar Orbiter osiągnęła temperaturę około pół tysiąca stopni Celsjusza, ale działała zgodnie z oczekiwaniami i chroniła sondę podczas jej historycznego pierwszego przelotu.

Solar Orbiter jest wyposażony w wielowarstwową osłonę termiczną – specjalną powłokę o nazwie „Solar Black” – wykonaną z wypalonej kości oraz przesuwane drzwiczki, które chronią instrumenty. Statek kosmiczny posiada również baterie słoneczne, które można odchylać od najgorszych elementów cieplnych i chłodzących w jego wnętrzu. Dzięki temu statek kosmiczny nie topi się podczas badania Słońca.

Misja, wspólny wysiłek NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej, uchwyciła potężne rozbłyski i koronalne wyrzuty masy (CME) oraz niezbadane dotąd bieguny słoneczne. Orbiter dostrzegł nawet nową właściwość nazwaną „jeżem”.

Aktywna gwiazda

Naukowcy dopiero zaczynają analizować pełen zestaw danych zebranych przez dziesięć instrumentów naukowych orbitera, a ich spostrzeżenia pogłębią naszą wiedzę na temat zachowania Słońca i jego wpływu na pogodę kosmiczną, która oddziałuje na Ziemię. Nasza gwiazda staje się coraz bardziej aktywna, a Solar Orbiter nieustannie śledzi jej wybryki w miarę zbliżania się do maksimum słonecznego.

Zrozumienie cyklu słonecznego jest niezwykle ważne, gdyż pogoda kosmiczna kształtowana przez Słońce, a w szczególności erupcje takie jak rozbłyski słoneczne czy CME, mogą mieć wpływ na sieć energetyczną, satelity, GPS, linie lotnicze, rakiety czy astronautów znajdujących się w kosmosie.

Obiekt znajdujący się w dolnej części zdjęcia został nazwany Jeżem Słonecznym i został sfotografowany 30 marca @ESA

Co 11 lat Słońce kończy swój burzliwy lub spokojny cykl aktywności i rozpoczyna nowy. Obecny 25. cykl słoneczny oficjalnie rozpoczął się w grudniu 2019 r., a maksimum słoneczne, tj. moment, w którym Słońce doświadcza największej aktywności, przewidywane jest na lipiec 2025 r.

W trakcie trwania cyklu słonecznego nasza gwiazda przechodzi od okresu spokojnego do bardzo intensywnego i aktywnego. Aktywność tę można śledzić np. poprzez liczenie plam słonecznych bądź ich liczbą widoczną w czasie. Plamy słoneczne, czyli ciemne obszary na Słońcu, są punktem wyjścia dla wybuchowych rozbłysków i wyrzutów, które uwalniają światło, materię słoneczną oraz energię w przestrzeń kosmiczną.

Dzięki temu Solar Orbiter, a także inna misja o nazwie Parker Solar Probe, znajdują się w doskonałej pozycji do obserwowania w miarę zbliżania się do maksimum słonecznego.

Gdy Solar Orbiter wykonuje nowe, szczegółowe zdjęcia Słońca, naukowcy próbują ustalić, co widzą, porównując je z obserwacjami z poprzednich misji – czy są to znane cechy, czy nieznane zjawiska. Jedno z tych nieoczekiwanych odkryć nazwano „jeżem” – jest to cecha, która rozciąga się na Słońcu na długości 25 tysięcy kilometrów i zawiera pasma gorącego oraz zimnego gazu.

Obecnie nie wiadomo, co to jest, ani jak powstało w atmosferze Słońca. Solar Orbiter uwiecznił również film przedstawiający aktywny obszar na Słońcu, gdzie pole magnetyczne tworzy charakterystyczne pętle, które unoszą się w atmosferze. Gaz porusza się wokół tych pętli, uległa ochłodzeniu i tworzy „deszcz koronalny” na powierzchni Słońca. Zespół naukowców zaobserwował również „mech koronalny”, gdzie jasny gaz tworzy ażurowe wzory na Słońcu.

„Zdjęcia naprawdę zapierają dech w piersiach” – stwierdził w oświadczeniu David Berghmans, główny badacz instrumentu Extreme Ultraviolet Imager w Belgijskim Obserwatorium Królewskim. „Nawet gdyby Solar Orbiter przestał zbierać dane jutro, byłbym zajęty przez lata, próbując to wszystko rozgryźć” – dodał.

Biegun południowy Słońca został zaobserwowany przez orbitera 30 marca @ESA

Rozwiązywanie tajemnic Słońca

Misja Solar Orbiter ma na celu zbadanie zewnętrznej atmosfery Słońca, zwanej koroną oraz ustalić, w jaki sposób Słońce oddziałuje z heliosferą – bańką pełną naładowanych cząstek uwalnianych przez Słońce, która rozciąga się poza planety naszego Układu Słonecznego. Pogoda kosmiczna powstaje, kiedy Słońce uwalnia strumień naładowanych cząstek, zwany wiatrem słonecznym, a także w wyniku aktywności słonecznych pól magnetycznych.

Korona może osiągnąć temperaturę miliona stopni Celsjusza, podczas gdy sama powierzchnia ma około 5 000 stopni Celsjusza. Solar Orbiter może pomóc w ustaleniu, dlaczego temperatura wydaje się rosnąć z dala od jądra Słońca, a nie spada.

Instrumenty statku kosmicznego rejestrują dane z wiatru słonecznego i pól magnetycznych, próbując prześledzić ich pochodzenie poprzez złożone środowisko magnetyczne i z powrotem na Słońce. Każdy instrument jest odpowiedzialny za obserwację i rejestrację różnych aspektów gwiazdy. Połączenie tych spostrzeżeń może pewnego dnia pomóc naukowcom w przewidywaniu pogody kosmicznej z Ziemi.

W okresie poprzedzającym bliskie przeloty, Solar Orbiter znajdował się zasadniczo przed Ziemią i obserwował wiatr słoneczny oraz koronalne wyrzuty masy, które mogą zmierzać w kierunku Ziemi. Przesyłając dane w czasie rzeczywistym z prędkością światła, ostrzegał obserwatorów gwiazd, by zwracali uwagę na zorze na Ziemi.

Obserwacja pogody kosmicznej w ten sposób może również pomóc nam lepiej chronić naszą infrastrukturę technologiczną, a nawet astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Przyszła misja ESA, Vigil, zostanie umieszczona w punkcie znajdującym się po jednej stronie Słońca i będzie obserwować koronalne wyrzuty masy zmierzające w kierunku Ziemi.

Solar Orbiter przygotowuje się do trzeciego przelotu obok Wenus we wrześniu oraz do kolejnego bliskiego przelotu obok Słońca w październiku. W następnych latach kolejne przeloty będą przybliżać sondę coraz bardziej do gwiazdy. W planach jest m.in. badanie biegunów naszej gwiazdy, które do tej pory są słabo poznane.

Źródło: CNN

Dodaj komentarz