Imagini fără precedent cu suprafața Soarelui, la cea mai înaltă rezoluție de până acum: „Arată în detaliu frumusețea câmpului magnetic”

Noile imagini ale soarelui surprinse de misiunea Solar Orbiter prezintă cele mai înalte rezoluții ale suprafeței vizibile a stelei noastre văzute vreodată, dezvăluind pete solare și gaz încărcat în continuă mișcare numit plasmă. Imaginile ar putea oferi heliofizicienilor noi indicii care să ajute la dezvăluirea secretelor soarelui ca niciodată până acum, potrivit CNN.

Imaginile, realizate la 22 martie 2023 și publicate ieri, prezintă diferite aspecte dinamice ale Soarelui, inclusiv mișcările câmpului său magnetic și strălucirea coroanei solare ultra-încălzite, sau atmosfera exterioară.

Naveta spațială s-a bazat pe două dintre cele șase instrumente de imagistică ale sale, inclusiv Imagerul pentru Ultraviolet Extrem, sau EUI, și Imagerul Polarimetric și Helioseismic, sau PHI, pentru a capta imaginile de la 74 de milioane de kilometri distanță.

Solar Orbiter, o misiune comună a Agenției Spațiale Europene și a NASA, lansată în februarie 2020, orbitează în jurul Soarelui de la o distanță medie de 42 de milioane de kilometri. Misiuni precum Solar Orbiter și Parker Solar Probe de la NASA contribuie la răspunsuri la întrebări-cheie despre globul auriu, cum ar fi ce alimentează fluxul său de particule încărcate numit vânt solar și de ce corona este mult mai fierbinte decât suprafața soarelui.

„Câmpul magnetic al Soarelui este esențial pentru înțelegerea naturii dinamice a stelei noastre de origine”

Parker Solar Probe este pregătită să realizeze cea mai apropiată apropiere de soare încercată de o sondă spațială la sfârșitul lunii decembrie, în timp ce Solar Orbiter are sarcina de a realiza cele mai apropiate imagini ale suprafeței solare. Traiectoria de zbor a sondei Parker Solar Probe o va duce prea aproape de Soare pentru a transporta camere și telescoape, dar Solar Orbiter este echipat cu o serie de instrumente pentru a împărtăși observațiile sale unice asupra soarelui.

În plus, Solar Orbiter și Parker Solar Probe studiază Soarele de la distanțe apropiate într-un moment ideal - în timpul vârfului ciclului său anual.

„Câmpul magnetic al Soarelui este esențial pentru înțelegerea naturii dinamice a stelei noastre de origine, de la cea mai mică la cea mai mare scară”, a declarat Daniel Müller, cercetătorul proiectului Solar Orbiter.

„Aceste noi hărți de înaltă rezoluție realizate de instrumentul PHI al Solar Orbiter arată în detaliu frumusețea câmpului magnetic și a fluxurilor de la suprafața Soarelui. În același timp, ele sunt cruciale pentru a deduce câmpul magnetic din coroana fierbinte a Soarelui, pe care instrumentul nostru EUI o imaginează.”

Portrete solare uimitoare

Împreună, noile imagini prezintă straturile variate și complexe ale soarelui.

Sonda Polarimetric and Helioseismic Imager a realizat cea mai înaltă rezoluție a suprafeței vizibile a soarelui, sau fotosfera, până în prezent. Aproape toate radiațiile solare provin din fotosferă, cu temperaturi amețitoare cuprinse între 4.500 și 6.000 de grade Celsius.

Sub stratul fotosferei curge plasmă fierbinte care se deplasează în zona de convecție a soarelui, similar cu modul în care magma fierbinte se mișcă în mantaua Pământului.

Scopul instrumentului PHI este de a cartografia strălucirea fotosferei și de a măsura viteza și direcția câmpurilor magnetice solare.

Imaginea în lumină vizibilă a fotosferei pune în evidență petele solare, care seamănă cu găurile de pe suprafața solară. Aceste regiuni întunecate, dintre care unele pot ajunge la dimensiunea Pământului sau chiar mai mari, sunt determinate de câmpurile magnetice puternice și în continuă schimbare ale soarelui. Petele, regiuni în care câmpul magnetic al soarelui străbate suprafața, sunt mai reci decât împrejurimile lor și emit mai puțină lumină.

Fiecare imagine este rezultatul unui mozaic de 25 de imagini individuale

Instrumentul PHI a permis, de asemenea, oamenilor de știință să realizeze o hartă magnetică, sau magnetogramă, care arată concentrațiile câmpului magnetic al soarelui în regiunile petelor solare. De obicei, convecția ajută la deplasarea căldurii din interiorul soarelui către suprafața solară, dar acest proces este perturbat atunci când particulele încărcate sunt forțate să urmeze liniile câmpului magnetic care se grupează în jurul petelor solare.

Oamenii de știință au măsurat, de asemenea, viteza și direcția materialului de pe suprafața Soarelui folosind o hartă a vitezei sau „tahogramă”. Porțiunile albastre indică mișcarea spre Solar Orbiter, în timp ce roșul arată ce se îndepărtează de nava spațială.

Gazul încărcat de pe suprafața Soarelui se mișcă în general în tandem cu modul în care Soarele se rotește pe axa sa, în timp ce plasma este de fapt forțată să iasă în jurul petelor solare.

Între timp, imagerul în ultraviolet extrem observă coroana solară pentru a ajuta la determinarea motivului pentru care aceasta este mult mai fierbinte decât fotosfera, atingând 1,8 milioane de grade Fahrenheit (1 milion de grade Celsius). Imaginea coroanei realizată de EUI oferă o imagine instantanee a ceea ce se întâmplă deasupra fotosferei, iar plasma fierbinte și incandescentă poate fi observată ieșind din regiunile cu pete solare.

Având în vedere apropierea Solar Orbiter de Soare, nava spațială a trebuit să fie rotită după fiecare imagine pentru a surprinde fiecare parte a feței soarelui. Ca urmare, fiecare imagine este rezultatul unui mozaic de 25 de imagini individuale.

„Cu cât privim mai atent, cu atât vedem mai multe”

Mark Miesch, cercetător științific la Centrul de predicție a vremii spațiale al Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice, a apreciat că în imagini pot fi observate atât caracteristici la scară mare, cum ar fi magnetismul solar, cât și caracteristici la scară mică pe suprafață. Miesch nu a fost implicat în publicarea imaginilor.

„Cu cât privim mai atent, cu atât vedem mai multe”, a declarat Miesch, care este, de asemenea, cercetător științific la Institutul cooperativ de cercetare în științele mediului de la Universitatea din Colorado. „Pentru a înțelege interacțiunea elaborată dintre mare și mic, dintre câmpurile magnetice întortocheate și fluxurile învolburate, trebuie să privim Soarele în toată splendoarea sa. Aceste imagini de înaltă rezoluție de la Solar Orbiter ne aduc mai aproape de această aspirație ca niciodată.”