Solarni orbiter napravio snimak površine Sunca najveće rezolucije do sada

Slike, snimljene 22. marta 2023. i objavljene ove nedelje, prikazuju različite dinamičke aspekte Sunca, uključujući kretanje njegovog magnetnog polja i sjaj solarne korone, ili spoljašnje atmosfere.

Svemirska letelica je sa dva od svojih šest instrumenata za snimanje, uključujući Extreme Ultraviolet Imager (EUI), i Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI), napravila snimke sa udaljenosti od 74 miliona kilometara.

Solar orbiter, zajednička misija Evropske svemirske agencije i Nase koja je lansirana u februaru 2020. godine, kruži oko Sunca sa prosečne udaljenosti od 42 miliona kilometara. Misije poput Solar orbitera i Nasinog Parker solar proba, pomažu da se odgovori na ključna pitanja o zlatnoj kugli, kao što su šta pokreće njen tok naelektrisanih čestica zvanih solarni vetar i zašto je korona toliko toplija od površine Sunca.

Solarna sonda Parker je krajem decembra pokušala da dođe do najbliže moguće tačke Suncu, dok je zadatak Solarnog orbitera da napravi slike površine Sunca. Pošto će Parkerova solarna sonda prići suviše blizu Sunca da bi nosila kamere i teleskope, Solar orbiter je opremljen nizom instrumenata koji beleže detalje zbivanja na našoj zvezdi.

Pored toga, obe letelice proučavaju Sunce u idealnom trenutku – tokom vrhunca njegovog godišnjeg ciklusa.

„Sunčevo magnetno polje je ključno za razumevanje dinamičke prirode naše matične zvezde od najmanjih do najvećih razmera“, navodi Daniel Miler, naučnik na projektu Solar orbiter.

„Ove nove mape visoke rezolucije iz PHI instrumenta Solar orbitera pokazuju lepotu površinskog magnetnog polja Sunca i tokova sa velikim detaljima. Istovremeno, oni su ključni za razumevanje magnetnog polja u sunčevoj vrućoj koroni, koju naš EUI instrument snima.“

Zapanjujući portreti Sunca

Polarimetrijski i helioseizmički imidžer snimio je najvišu rezoluciju pune slike sunčeve vidljive površine, ili fotosfere, do sada. Skoro svo sunčevo zračenje potiče iz fotosfere, a temperature se kreću između 4.500 i 6.000 stepeni Celzijusa.

Ispod sloja fotosfere talasa se vrela plazma koja se pomera u zoni sunčeve konvekcije, slično kao što se vruća magma kreće unutar Zemljinog omotača.

Svrha PHI instrumenta je da mapira osvetljenost fotosfere i meri brzinu i pravac sunčevih magnetnih polja.

Slika vidljive svetlosti fotosfere prikazuje sunčeve pege, koje podsećaju na rupe na površini Sunca. Ove tamne oblasti, od kojih neke mogu dostići veličinu Zemlje ili veće, pokreću jaka magnetna polja sunca koja se stalno menjaju. Tačke, oblasti u kojima se sunčevo magnetno polje probija kroz površinu, hladnije su od okoline i daju manje svetlosti.

Instrument PHI je takođe omogućio naučnicima da naprave magnetnu mapu ili magnetogram, koji pokazuje koncentracije sunčevog magnetnog polja unutar njegovih područja sunčevih pega. Tipično, konvekcija pomaže u premeštanju toplote iz unutrašnjosti sunca na sunčevu površinu, ali ovaj proces postaje poremećen kada su naelektrisane čestice prinuđene da prate linije magnetnog polja koje se grupišu oko sunčevih pega.

Naučnici su takođe merili brzinu i pravac materijala na površini Sunca pomoću mape brzine ili „tahograma“. Plavi delovi označavaju kretanje prema Solar orbiteru, dok crveni pokazuju kako izgleda kada se letelica udaljava.

Napunjeni gas na površini Sunca se uglavnom kreće u istom pravcu rotacije Sunca oko svoje ose, dok se plazma zapravo izbacuje oko sunčevih pega.

U međuvremenu, Extreme Ultraviolet Imager posmatra sunčevu koronu kako bi pomogao da se utvrdi zašto je ona znatno toplija od fotosfere, dostižući milion stepeni Celzijusa. Slika korone koju je zabeležio EUI-a prikazuje što se dešava iznad fotosfere, a vrela, užarena plazma se može videti kako viri iz regiona sunčevih pega.

S obzirom na blizinu Solar orbitera Suncu, letelica je morala da se rotira nakon svake slike da bi se uhvatila svaki deo sunčevog lica. Tako je konačna slika mozaik od 25 pojedinačnih slika.

Mark Miš, istraživač u Svemirskom centru za prognozu vremena Nacionalne uprave za okeane i atmosferu, ističe kao značajnu stvar to što se na slikama mogu videti i karakteristike velikih razmera, poput solarnog magnetizma, i detaljne karakteristike na površini.

„Što bliže gledamo, više vidimo“, naglašava Miš. „Kako bismo razumeli složenu interakciju između velikih i malih; između uvrnutih magnetnih polja i uzburkanih tokova, potrebno je da vidimo Sunce u svoj njegovoj raskoši. Ove slike visoke rezolucije sa Solar orbitera približavaju nas toj mogućnosti.”