Детальный снимок поверхности солнца

Источник

Только посмотрите! Самые детальные фотографии поверхности Солнца

Мы привыкли, что Солнце представляет собой желтый или красный, яркий или тусклый шар в небе. В фантастических фильмах эту звезду изображают как яркий сгусток энергии, способный испепелить любой объект, который окажется рядом с ним на достаточном расстоянии. Однако поверхность Солнца и его настоящий вид все еще плохо изучены учеными. На днях солнечный телескоп GREGOR в Испании смог сделать фотографии Солнца с самым высоким разрешением, когда-либо полученным для таких снимков. Вы удивитесь, но на самом деле самая близкая к Земле звезда выглядит совсем не так, как мы думаем.

Такое фото Солнца отличается от того, что мы привыкли видеть, не так ли?

На новых изображениях модернизированного телескопа можно различить уникальные детали размером до 50 километров в диаметре среди другой активности на поверхности Солнца.

Как выглядит поверхность Солнца

Это был очень захватывающий, но в то же время чрезвычайно сложный проект, — говорит физик и ведущий научный сотрудник GREGOR Люсия Кляйнт. Всего за один год мы полностью переработали оптику, механику и электронику, чтобы добиться наилучшего качества изображения.

Хотя пандемия коронавируса негативно отразилась на большинстве научных экспериментов, поскольку многие из них пришлось остановить, в данном случае она оказалась полезной. Ученые в буквальном смысле «застряли» в обсерватории во время карантина в Испании. Чтобы не тратить время зря, они занялись организацией оптической лаборатории.

Им удалось исправить две существенные проблемы, из-за которых изображение получалось нечетким и размытым. Ученые заменили старые зеркала телескопа на внеосевые параболические зеркала, отполированные до 0,0001 ширины человеческого волоса. Такие зеркала фокусируют параллельный пучок лучей в одной точке и за счет этого позволяют получить более четкое изображение.

Телескоп GREGOR после модернизации

Когда карантин в Испании сняли, первое, что сделала команда GREGOR — запустила свой модернизированный телескоп.

На новых фотографиях можно увидеть солнечные гранулы, где горячая плазма поднимается из недр Солнца. Эта плазма движется наружу по мере охлаждения, а затем падает обратно вокруг гранулы. Этот цикл повторяется снова и снова.

Оказывается, наше Солнце-то «дырявое»!

С виду эти гранулы немного похожи на попкорн, но не дайте себя обмануть — их размер около 1500 километров в диаметре, что составляет чуть более 10 процентов диаметра Земли.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на нас в Яндекс.Дзен, чтобы не пропускать новые материалы!

Чем опасны солнечные бури

Но ученые запустили свой телескоп не просто для того, чтобы мы порадовались, как близко можно рассмотреть поверхность Солнца (хотя не без этого). Особый интерес для них представляют магнитные поля Солнца. Силовые линии магнитного поля ломаются, запутываются и повторно соединяются. Это магнитное «движение» приводит к высвобождению большого количества энергии, вызывая солнечные бури — явление, которое может повлиять на нас здесь, на Земле, выведя из строя спутниковую навигацию и связь. Несмотря на весь уровень знаний, который человечество смогло приобрести за все время изучения солнечной активности, наши способности к предсказанию космической погоды остаются крайне ограниченными, что может привести к весьма неприятным последствиям планетарного масштаба.

Изображения, подобные тем, которые были получены GREGOR и другими солнечными обсерваториями, могут помочь нам лучше понять эти солнечные процессы. Кроме того, мы никогда не устанем смотреть на умопомрачительные изображения поверхности нашего Солнца.

Солнце издает звуки?

Ранее геофизики из отдела космических исследований Юго-Западного исследовательского института пришли к выводу, что в безвакуумных условиях звук от Солнца в окрестностях нашей планеты мог бы достигать показателя в 100 децибел, что схоже с показателями звучания музыки на современном рок-концерте.

Как минимум, мы с вами бы имели серьезные нарушения слуха. В худшем варианте мы бы попросту вымерли, едва ли появившись на планете в виде более-менее развитых существ. Сосед с перфоратором, который делает ремонт в воскресенье утром, показался бы безобидным по сравнению с этим.

А в конце прошлого года ученые впервые зафиксировали магнитный взрыв на Солнце. В результате извержения произошел выброс вещества в виде протуберанца — плотного фонтана раскаленного газа, который поднимается и удерживается на поверхности звезды. Исследователи отмечают, что температура в эпицентре взрыва достигала от 1 до 2 миллионов градусов по Цельсию, что вдвое превосходит температуру в эпицентре ядерного взрыва.

Источник

Самые детальные снимки поверхности Солнца

Недавно введенный в эксплуатацию солнечный телескоп DKIST (Daniel K. Inouye Solar Telescope) только что отправил нам свои первые снимки Солнца. И они захватывают дух.

Почему внешняя атмосфера нашей звезды намного горячее, чем ее поверхность? Как ее солнечный ветер распространяется через нашу систему? Так много вопросов, которые исследователи до сих пор задают о Солнце, которое, как мы помним, является основным вектором механизмов, влияющих на космическую погоду. Чтобы попытаться ответить на них, в последние годы было разработано несколько миссий.

Два зонда отправлены к Солнцу

Среди них — солнечный зонд NASA Parker, запущенный в августе 2018 года. Его миссия — приблизиться к поверхности Солнца. Таким образом, он сможет больше узнать о внутреннем функционировании Солнца. В последние данные были отправлены в то время как зонд был около 24 млн км от Солнца. В настоящее время он продолжает свое путешествие и планирует приблизиться примерно к 6 миллионам километров от его поверхности примерно через шесть лет.

Зонд Solar Orbiter Европейского космического агентства (ESA) должен стартовать 7 февраля. Тогда он окажется на расстоянии около 42 миллионов километров (примерно на том же уровне, что и планета Меркурий). Эта миссия будет первой, которая предложит нам первые изображения полярных областей нашей звезды.

Новый солнечный телескоп

Созданный за последние десять лет на Гавайях, солнечный телескоп Daniel K. Inouye также только начал выполнять свои функции. Благодаря ему мы сможем лучше понять магнитные поля, обнаруженные на поверхности Солнца. Однако они могут иметь потенциально катастрофические последствия для радиосвязи и наземных электрических сетей.

Управляемый Национальным научным фондом в США, прибор также способен делать невероятно точные фотографии Солнца. Кроме того, НАСА только что поделилась первой партией изображений, открывая нам взрывную и пузырящуюся поверхность нашей звезды с беспрецедентными деталями.

На этом фото каждая из конвекционных камер имеет диаметр около 1100 км

Видео ниже также показывает нам движение этих структур в течение примерно десяти минут. Они появляются и исчезают при движении под поверхностью Солнца, заставляя горячий газ подниматься изнутри звезды на поверхность.

Обратите внимание, что эти снимки покрывают ширину солнечной поверхности, равную примерно полуторакратному диаметру Земли или примерно 1/73-му диаметру самого Солнца.

«Эти первые изображения — только начало», — говорит Дэвид Бобольц из Национального научного фонда. «В течение следующих шести месяцев наши команды продолжат тестирование телескопа, чтобы сделать его доступным для международного научного сообщества о Солнечной системе». Затем этот инструмент соберет больше информации о нашей звезде в первые пять лет ее жизни, чем все солнечные данные, собранные с тех пор, как Галилей направил телескоп на Солнце в 1612 году.

Источник

Получены самые детальные снимки Солнца в истории

4-метровый солнечный телескоп Национального научного фонда Даниила К. Иноуйе (DKIST), названный в честь покойного сенатора Гавайских островов, все еще строится на острове Мауи, но это не помешало исследователям направить его на Солнце и получить самые детальные снимки нашей звезды в истории. На них можно увидеть объекты размером до 30 километров.

Снимки охватывают солнечный пейзаж около 36 500 километров в поперечнике, что примерно в три раза больше диаметра Земли.

Движущиеся участки, которые мы можем наблюдать на видео, составленном из снимков телескопа, называются гранулами. Это вершины конвекционных ячеек в солнечной плазме. Горячая плазма поднимается к середине гранулы, а затем движется к краю по мере охлаждения. Каждая гранула сопоставима по размерам с целой страной — например, Турцией.

В ближайшие месяцы новые инструменты увеличат и без того огромную мощность телескопа. Криогенный спектрополяриметр ближнего инфракрасного диапазона (CryoNIRSP) предназначен для измерения магнитного поля Солнца за пределами видимого солнечного диска в короне.

Спектрополяриметр ближнего ИК диапазона с ограниченной дифракцией (DL-NIRSP) будет изучать магнитные поля и их поляризацию с высоким спектральным и пространственным разрешением.

Исследователи обещают, что за первые пять лет работы DKIST соберет больше данных о Солнце, чем было собрано за все время с тех пор, как Галилео Галилей впервые направил телескоп на нашу звезду в 1612 году.

8 нетуристических мест заповедной Сибири

Как выглядит солнечный ветер: видео от Parker Solar Probe

Московский бит: путешествуем с Gett

Отдых в гармонии с природой: как развивается Красная Поляна

Источник

Получены самые детальные снимки поверхности Солнца

Только что опубликованные первые снимки с солнечного телескопа Дэниела К. Иноуэ от Национального научного фонда (NSF) показывают уникальную детализацию поверхности Солнца и демонстрируют потрясающий пробный результат, полученный этим выдающимся 4-метровым солнечным телескопом. Солнечный телескоп Иноуэ (DKIST) на вершине вулкана Халеакала, на гавайском острове Мауи, откроет новую эру солнечной науки и сделает шаг вперед в понимании Солнца и его влияния на нашу планету.

_{Изображение солнечной поверхности с самым высоким, на сегодняшний день, разрешением}

Активность на Солнце, которую именуют «космической погодой», может влиять на всевозможные системы на Земле. Магнитные «извержения» на Солнце могут негативно сказаться на работе воздушного транспорта, отрицательно влиять на спутниковую связь, привести к выходу из строя электрических сетей, вызывая длительные перебои с электроэнергией, а также нарушать работу GPS.

_{Анимация 10-минутных событий на небольшом участке солнечной поверхности}

Первые снимки с солнечного телескопа Иноуэ показывают крупный план поверхности Солнца, что поможет ученым подробно изучить его в деталях. Изображения демонстрируют картину турбулентной «кипящей» плазмы, которая покрывает всё Солнце. Клетчатые структуры — каждая размером с Техас (или, например, Чукотский автономный округ в России) — являются признаком интенсивных потоков, которые переносят тепло изнутри Солнца на его поверхность. Эта горячая солнечная плазма поднимается в ярких центрах «ячеек», охлаждается, а затем погружается под поверхность в районе темных полос в результате процесса, известного как конвекция. В этих темных полосах мы также видим крошечные, яркие точки-маркеры магнитных полей. Никогда прежде не наблюдаемые с такой четкостью, эти яркие точки, как полагают ученые, направляют энергию во внешние слои солнечной атмосферы, называемые короной. Эти яркие пятна могут быть одной из основных причин того, почему солнечная корона имеет температуру более миллиона градусов.

_{Можно разглядеть крошечные детали размером с остров Манхэттен (это меньше Центрального округа Москвы)}

— С тех пор, как NSF начал работу над этим наземным телескопом, мы с нетерпением ждали первых изображений, — сказала Франция Кордова, директор NSF, — Теперь мы можем поделиться этими изображениями нашего Солнца, которые являются самыми детальными на сегодняшний день. Солнечный телескоп Иноуэ сможет создавать карты магнитных полей в солнечной короне, где происходят солнечные «извержения», которые могут повлиять на земную жизнь. Этот телескоп улучшит наше понимание того, что движет «космической погодой», и в конечном итоге поможет лучше прогнозировать солнечные бури.

Расширение знаний

Солнце — наша ближайшая звезда — гигантский термоядерный реактор, который сжигает около 5 миллионов тонн водородного топлива каждую секунду. Оно делало это около 5 миллиардов лет и будет продолжать еще 4,5 миллиарда лет. Вся эта энергия излучается в космос во всех направлениях, и крошечная часть, которая поражает Землю, делает возможной нашу жизнь. В 1950-х годах ученые выяснили, что солнечный ветер дует от солнца к краям солнечной системы. Они также впервые пришли к выводу, что мы живем в атмосфере этой звезды. Но многие из наиболее важных процессов на Солнце продолжают сбивать ученых с толку.

— На Земле мы можем очень точно предсказать, пойдет ли где-нибудь в мире дождь, а эра «космической погоды» просто еще не наступила, — сказал Мэтт Маунтин, президент Ассоциации университетов по исследованию астрономии, которая управляет солнечным телескопом Иноуэ, — Наши космические прогнозы отстают от земных на 50 лет, если не больше. Нам нужно понять физику, лежащую в основе «космической погоды», и это начинается на Солнце, что и будет изучать солнечный телескоп Иноуэ в течение следующих десятилетий.

Движения солнечной плазмы постоянно скручивают и запутывают солнечные магнитные поля. Скрученные магнитные поля могут привести к солнечным штормам, которые могут негативно повлиять на наш технологически зависимый современный образ жизни. Во время урагана «Ирма» в 2017 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований сообщило, что единовременное событие в «космической погоде» привело к отключению радиосвязи, используемой службами первичного реагирования, авиационными и морскими каналами, на восемь часов, в тот день, когда ураган обрушился на берег.

Наконец, разрешение изображений этих крошечных магнитных элементов является основным, что делает солнечный телескоп Иноуэ уникальным. Он может измерять и характеризовать магнитное поле Солнца более подробно, чем когда-либо прежде, и определять причины потенциально вредной солнечной активности.

— Все дело в магнитном поле, — сказал Томас Риммеле, директор солнечного телескопа Иноуэ, — Чтобы разгадать самые большие загадки Солнца, мы должны не только четко видеть эти крошечные структуры на расстоянии 93 миллионов миль (почти 150 миллионов километров), но и очень точно измерять напряженность их магнитного поля, направление вблизи поверхности, а также отслеживать поле, которое распространяется на корону — внешнюю атмосферу Солнца.

Лучшее понимание причин потенциальных бедствий позволит правительствам и коммунальным службам лучше подготовиться к неизбежным будущим событиям, зависящим от «космической погоды». Ожидается, что уведомление о потенциальном воздействии может быть получено за 48 часов до события вместо текущего стандарта, который составляет около 48 минут. Это даст больше времени для обеспечения безопасности электросетей и критически важной инфраструктуры, а также для перевода спутников в безопасный режим.

Инженерия

Для достижения полученных результатов этот телескоп потребовал много новых важных подходов к его конструкции и конструированию. Построенный Национальной солнечной обсерваторией и управляемый Ассоциацией университетов для исследований в области астрономии (AURA), солнечный телескоп Иноуэ сочетает в себе 13-футовое (4-метровое) зеркало — самое большое в мире для солнечного телескопа — с беспрецедентными условиями просмотра на вершине вулкана Халеакала, на высоте 10 000 футов (более 3 000 метров).

_{Обсерватория Халеакала — Экрем Канли}

Фокусировка в 13 киловатт солнечной энергии генерирует огромное количество тепла, которое необходимо удерживать или удалять. Специализированная система охлаждения обеспечивает необходимую тепловую защиту для телескопа и его оптики. Более семи миль трубопроводов распределяют охлаждающую жидкость по всей обсерватории, частично охлажденную льдом, создаваемым на месте по ночам.

_{Солнечный телескоп Дэниела К. Иноуэ}

Купол, охватывающий телескоп, покрыт тонкими охлаждающими пластинами, которые стабилизируют температуру вокруг телескопа, чему способствуют жалюзи внутри купола, обеспечивающие тень и циркуляцию воздуха. «Тепловой стопор» (высокотехнологичный металл с водяным охлаждением в форме пончика) блокирует бóльшую часть солнечной энергии от главного зеркала, что позволяет ученым изучать определенные области солнца с беспрецедентной четкостью.

Телескоп также использует современную адаптивную оптику для компенсации искажений, создаваемых атмосферой Земли. Конструкция оптики («внеосевое» размещение зеркал) уменьшает яркий рассеянный свет для лучшего обзора и дополняется ультрасовременной системой для точной фокусировки телескопа и устранения искажений, создаваемых атмосферой Земли. Эта система, применяемая для изучения Солнца, является самой передовой на сегодняшний день.

— Обладая самой большой апертурой среди солнечных телескопов, уникальным дизайном и современными приборами, солнечный телескоп Иноуэ впервые сможет выполнять самые сложные измерения различных показателей Солнца, — сказал Риммеле, — После более чем 20-летней работы большой команды, занимающейся проектированием и строительством ведущей обсерватории солнечных исследований, мы близки к финишной черте. Я очень взволнован тем, что могу наблюдать с помощью этого невероятного телескопа первые солнечные пятна нового солнечного цикла, которые только что появились.

Новая эра солнечной астрономии

Новый наземный солнечный телескоп Иноуэ будет работать с космическими инструментами солнечного наблюдения, такими как Solar Probe (Паркер) — НАСА (в настоящее время находится на орбите вокруг Солнца) и Solar Orbiter (SolO) — ЕКА / НАСА (скоро будет запущен). Эти три проекта по наблюдению за солнечной энергией расширят границы ее исследований и улучшат способность ученых прогнозировать «космическую погоду».

— Это захватывающее время для физика солнечной энергетики, — сказал Валентин Пиллет, директор Национальной солнечной обсерватории NSF, — Солнечный телескоп Иноуэ обеспечит дистанционное зондирование внешних слоев Солнца и магнитных процессов, которые в них происходят. Эти процессы распространяются в солнечную систему, где миссии Solar Probe и Solar Orbiter будут измерять их последствия. В целом, они представляют собой поистине многофункциональный инструментарий для того, чтобы понять, как звезды и их планеты магнитно связаны.

— Эти первые снимки — это только начало, — сказал Дэвид Бобольц, директор программы в Отделе астрономических наук NSF, который наблюдает за строительством и эксплуатацией объекта, — В течение следующих шести месяцев команда ученых, инженеров и техников телескопа Иноуэ продолжит его испытания и ввод в эксплуатацию, чтобы подготовить телескоп к использованию международным научным сообществом по солнечной энергии. Солнечный телескоп Иноуэ будет собирать больше информации о нашем Солнце в течение первых 5 лет своего существования, чем все солнечные данные, собранные с тех пор, как Галилей впервые направил свой телескоп на Солнце в 1612 году.

_{На этом снимке, снятом с длиной волны 789 нанометров (нм), мы впервые видим объекты размером всего 18 миль (30 км) на пиксель.}

Источник