Станция Solar Orbiter прислала первые снимки Солнца
Solar Orbiter/EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL
Солнечный зонд Solar Orbiter прислал на Землю все научные данные, собранные в ходе первого сближения со звездой, состоявшегося в июне 2020 года. Предварительный анализ уже позволил астрономам выявить многочисленные микровспышки на Солнце, которые могут помочь в решении проблемы аномального нагрева короны, сообщается на сайте ESA.
Solar Orbiter был запущен в космос 10 февраля 2020 года. В течение девяти лет он будет исследовать корональные выбросы массы, формирование протуберанцев, определять напряженность магнитного поля в активных областях экваториального пояса Солнца, изучать корону звезды и механизмы ускорения солнечного ветра, а также впервые в истории наблюдать за полярными регионами Солнца и получать их прямые полные изображения. Для выполнения научных задач станция оснащена комплектом из десяти научных приборов, большинство из которых укрыто под многослойным солнцезащитным щитом.
15 июня 2020 года зонд успешно прошел свой первый перигелий, оказавшись на минимальном расстоянии 77 миллионов километров от Солнца. Изображения звезды, полученные инструментом EUI в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне волн, позволили ученым выявить многочисленные небольшие вспышки, которые получили неофициальное обозначение «костры» (campfires). Они в несколько миллионов раз менее интенсивные, чем обычные вспышки на Солнце, и наблюдались по всему диску Солнца. Астрономам еще предстоит выяснить механизмы генерации подобных вспышек, однако уже выдвинута гипотеза о том, что «костры» могут играть роль в поставке энергии в корону Солнца, обеспечивая ее аномальный нагрев.
Источник
Журнал «Все о Космосе»
Зонд Solar Orbiter получил первые фотографии Солнца с близкого расстояния
Фотографии Солнца, которые сделал аппарат Solar Orbiter © Solar Orbiter/EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL
Космический аппарат Solar Orbiter передал на Землю первые фотографии Солнца, полученные с расстояния в 77 млн км от поверхности светила. Ученые впервые увидели на них миниатюрные подобия солнечных вспышек. Об этом участники миссии рассказали на онлайн-брифинге, который проходил в штаб-квартире Европейского космического агентства (ЕКА).
“Мы очень рады, что мы получили эти снимки, но это только начало. Наша миссия продолжит свое путешествие по внутренней Солнечной системе и примерно через два года подойдет к Солнцу еще ближе. В конечном итоге аппарат окажется на расстоянии в 42 млн км от его поверхности. Это в четыре раза меньше, чем дистанция между Землей и светилом”, – рассказал научный руководитель миссии в ЕКА Дэниел Мюллер.
Solar Orbiter – совместный проект NASA и ЕКА. Его миссия рассчитана на семь лет, в течение которых аппарат будет наблюдать за солнечной активностью и полярными областями нашей звезды. Аппарат запустили 10 февраля 2020 года с мыса Канаверал на ракете-носителе Atlas V. Стоимость миссии оценивают примерно в $1,5 млрд.
Зонд оснащен десятью различными приборами, шесть из которых будут постоянно направлены на Солнце, а четыре других нужны для изучения состояния среды вокруг самого аппарата. Кроме того, на Solar Orbiter установлен специальный теплозащитный щит, благодаря которому аппарат может приближаться к Солнцу на расстояние до 42 млн км.
Недавно, как отметил Мюллер, специалисты миссии закончили проверять инструменты Solar Orbiter перед тем, как миссия в первый раз сблизилась с Солнцем, подойдя к нему на расстояние в 77 млн км. Благодаря этому ученые получили первые научные данные. Эти измерения, по словам руководителя Solar Orbiter, уже сейчас принесли несколько интересных и неожиданных открытий.
Обратная сторона Солнца
В частности, фотографии поверхности светила, полученные ультрафиолетовой камерой EUI, указали, что на поверхности светила возникают миниатюрные вспышки. Астрономы окрестили их “солнечными кострами”. Подобные структуры, как предполагают исследователи, играют важную роль в разогреве короны Солнца до сверхвысоких температур.
“Солнечные костры” на снимках указаны стрелками © Solar Orbiter/EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL
Иследователи подчеркивают, что пока еще рано говорить о том, что Solar Orbiter раскрыл этот механизм. Однако они надеются, что следующие наблюдения помогут им доказать это.
Кроме этого зонд получил первые данные по тому, как выглядят области магнитной активности на Солнце, а также связанные с ними пятна и другие структуры на “обратной стороне” светила, которая скрыта от всех наблюдателей на Земле.
Эти наблюдения особенно важны для астрономов, так как до недавнего времени наше светило находилось в “спячке” и видимых крупных пятен на его поверхности было очень мало. Подобные данные, как надеются астрофизики, позволят узнать, какие процессы управляют 11-летним циклом активности Солнца.
Также в момент максимального сближения аппарата со звездной астрономы измерили свойства солнечного ветра. Эти данные, а также последующие измерения подобного рода, как надеются исследователи, помогут ученым понять, как формируется этот поток заряженных частиц и где он возникает.
Более детальные данные, как отметили ученые, они рассчитывают получить в конце следующего года, когда Solar Orbiter еще раз сблизится со светилом, а также во второй половине 2022 года, когда зонд после серии гравитационных маневров выйдет на стабильную орбиту вокруг Солнца и будет подходить к нему ближе, чем Меркурий.
Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник
Портрет Солнца: что ученые узнали благодаря рекордно близким фотографиям светила
Зонд Solar Orbiter выполнил фотографирование Солнца с рекордно близкого расстояния. Никто и никогда не наблюдал наше светило так близко. Хотя включение камер планировалось как техническая проверка, данные оказались настолько хороши, что уже помогли сделать первое открытие.
Зонд Solar Orbiter был запущен 10 февраля 2020 года. Это совместный проект Европейского космического агентства и NASA, обошедшийся в $1,5 млрд. Аппарат несет на борту шесть приборов, предназначенных для наблюдения самого светила, его короны и ближайших окрестностей. Еще четыре инструмента призваны изучать солнечный ветер, непрерывно обтекающий зонд. Напомним, что солнечный ветер — это поток плазмы, ежесекундно истекающий из Солнца и заполняющий собой Солнечную систему.
Орбита миссии выбрана так, чтобы собрать о нашей звезде уникальные сведения. Прежде всего, орбита аппарата не круговая, а сильно вытянутая. Из-за этого на определенном участке траектории зонд проходит очень близко к светилу. Так происходит при каждом обороте, но вдобавок орбита меняется от витка к витку, так что с каждым разом контакт с Солнцем становится все более тесным.
Уже при первом своем сближении со светилом, состоявшемся в июне текущего года, Solar Orbiter подошел к нему на 77 млн километров (это примерно половина расстояния от Солнца до Земли). Очень немногие зонды подходили к звезде так близко, и ни на одном из них не было аппаратуры для наблюдения самого светила (а не солнечного ветра или короны). Так что изображения, полученные миссией, уникальны.
И это только начало. В финале запланированной программы аппарат подберется к звезде всего на 60 солнечных радиусов. В этой точке он будет в 3,6 раза ближе к Солнцу, чем Земля, и в 1,4 раза ближе, чем Меркурий. В этот момент Solar Orbiter будет ближе к светилу, чем какой-либо другой зонд, кроме запущенной в 2018 году миссии Parker (которая, в отличие от «Орбитера», не несет инструментов, обозревающих сам диск Солнца).
Есть и еще одна причина, делающая миссию Solar Orbiter уникальной. Орбита аппарата будет постепенно менять наклон (для этого зонд сделает несколько облетов Венеры, используя ее гравитацию как своеобразный двигатель). Первые витки аппарат сделает практически в плоскости экватора Солнца, как и почти все его предшественники. Но со временем планируется достичь наклона орбиты в 24 градуса, а в рамках расширенной миссии — и 33 градуса. Благодаря этому Solar Orbiter станет буквально первым зондом, который пронаблюдает Солнце с полюсов. До этого над полюсами светила проходил лишь аппарат Ulysses, но он изучал только плазму солнечного ветра, опять-таки не имея приборов для наблюдения самой звезды.
На представленной ниже анимации показаны орбиты Земли, Венеры, Меркурия и Solar Orbiter (каждый новый виток зонда выделяется белым).
Впрочем, полярный круиз у Solar Orbiter еще впереди, а открытия начались уже сейчас, причем совершенно неожиданно.
Откровенные фото
Свое первое сближение с Солнцем (с 30 мая по 21 июня текущего года) зонд встретил с включенными приборами. Это было тестовое включение: команда проекта собиралась попросту убедиться, что все системы исправно работают. Научная программа миссии официально стартует лишь в ноябре 2021 года. Однако полученные данные оказались настолько качественными и подробными, что новое открытие буквально бросилось астрономам в глаза.
Ультрафиолетовые снимки показали, что солнечный диск усеян яркими точками (на менее подробных изображениях ничего подобного различить не удавалось). Эти структуры ученые назвали кострами (campfires). Возможно, это нановспышки — явление, которое давно предсказано теоретиками. Еще никогда наблюдатели не видели его воочию.
Поясним, почему это важно. Температура поверхности Солнца (фотосферы) — около 6000 о С. Ненамного горячее и вышележащий слой — хромосфера. А вот расположенная над ними корона разогрета до миллионов градусов. Вот такой парадокс: корона гораздо горячее поверхности светила, хотя она находится значительно дальше от центра звезды, в котором происходят термоядерные реакции. При этом температура резко возрастает в узком переходном слое между хромосферой и короной.
Загадка температуры короны давно мучает исследователей. Какой процесс ее так разогревает? На этот счет предложено несколько гипотез, и одна из самых популярных связана с теми самыми нановспышками. Предполагается, что это миниатюрные подобия всем известных солнечных вспышек, которые происходят в короне непрерывно и массово. Но пока у науки нет твердых доказательств их существования. Если дальнейшие исследования подтвердят, что Solar Orbiter видит именно их, это может положить конец десятилетиям дискуссий.
«Ученые много лет спорят о механизмах нагрева короны Солнца. Одна из наиболее популярных гипотез заключается в том, что корона нагревается из-за множества постоянно происходящих нановспышек, но окончательных доказательств этому пока нет. До публикации полученных результатов в научной статье рано говорить, проливают ли данные, полученные зондом Solar Orbiter, новый свет на эту проблему. Но аппарат, наблюдающий Солнце с таких малых дистанций, наверняка поможет узнать о нашей звезде что-нибудь интересное», — отмечает заместитель директора Пущинской радиоастрономической обсерватории Астрокосмического центра Физического института РАН доктор физико-математических наук Игорь Владимирович Чашей.
Снимки Солнца в других диапазонах тоже получились великолепными. Кликнув по изображению в галерее, можно получить его подробное описание и список правообладателей. Вот, к примеру, изображение солнечной короны в видимом свете.
В целом можно сказать, что все приборы зонда отработали на отлично, и аппарат уже в самом начале своей миссии превзошел ожидания создателей.
Ослепительное сияние тайн
Первооткрывателю солнечного ветра Юджину Паркеру приписываются слова: «О Солнце мы знаем настолько много, чтобы понять, как мало мы знаем». Наше светило все еще полно тайн, даже если не считать уже упоминавшейся загадки нагрева короны.
Почему солнечная активность подчиняется 11-летнему циклу? С чем связаны отступления от него? Какие силы исторгают из атмосферы звезды солнечный ветер? Какие механизмы порождают выбросы корональной массы — облака плазмы, которыми периодически буквально плюется Солнце? Список вопросов, ответов на которые пока нет, можно продолжать очень долго.
Между тем ученые интересуются светилом не только из общей любознательности. Понятно, что жизнь на Земле в буквальном смысле зависит от поведения обогревающей ее звезды. Например, вопрос о влиянии солнечной активности на климат еще далеко не решен.
А вот воздействие на человеческую жизнь уже упоминавшихся выбросов корональной массы не подлежит никакому сомнению. Известны случаи, когда эти потоки заряженных частиц серьезно повреждали космические аппараты. Также они повышают уровень радиации и на МКС до нежелательных значений, хотя та и защищена магнитным полем Земли. А корабль, отправляющийся в межпланетное путешествие, выходит из-под прикрытия этого природного щита. Для его экипажа встреча с выбросом корональной массы чревата по-настоящему опасными дозами облучения. Астронавты, отправлявшиеся на Луну, уже рисковали, но их экспедиции были хотя бы краткими. Можно было надеяться, что им повезет не встретиться с губительным подарком Солнца. А вот в долгом путешествии к Марсу риск был бы слишком велик (и это одна из главных причин, по которым разговоры о пилотируемом полете на Марс все еще остаются разговорами).
Хватает неприятностей с корональными выбросами и на Земле. Сильный выброс может за час обеспечить людям на борту самолета, летящего через Северный полюс (а таких рейсов совершается несколько тысяч в год), несколько годовых норм радиационного облучения. Кроме того, вторжения космической плазмы нарушают работу радиосвязи. Наконец, они порождают магнитные бури. Последние могут вызвать наведенные токи в электросетях и оставить без электроснабжения огромные территории (именно так случилось в 1989 году в Квебеке). Широко распространено и мнение, что магнитные бури влияют на самочувствие человека, хотя по этому поводу ученые еще не пришли к согласию.
Между тем астрономы пока не умеют прогнозировать корональные выбросы. Заметить такое облако плазмы можно, только когда оно уже находится на пути к Земле. Человечество не отказалось бы от системы раннего предупреждения, а для этого нужно как можно больше знать о нашем своенравном светиле.
Каждая новый зонд или телескоп, нацеленный на изучение Солнца, приносит новые кусочки мозаики, из которой складывается разгадка его тайн. Проект Solar Orbiter наверняка станет важной вехой на этом пути.
Источник