Prošlo je 124 dana od kako je lansirana solarna sonda Parker, tako i nekoliko tjedana otkako je približio najbliži put bilo kojoj svemirskoj letjelici. Sada se znanstvenici obraćaju podacima iz neposrednog pristupa. Četiri istraživača na nedavnom sastanku Američke geofizičke unije u Washingtonu, D.C., podijelili su ono što se nadaju da bi mogli naučiti iz sonde. Nadaju se da će im podaci iz Parker-ove solarne sonde pomoći da odgovore na višedecenijsko pitanje o Suncu, njegovoj koroni i sunčevom vjetru.
Znanstvenici koji proučavaju Sunce to već duže vrijeme predviđaju i čekanje je vrijedilo.
„Heliofizičari su čekali više od 60 godina kako bi bila moguća ovakva misija. Sunčane misterije koje želimo riješiti čekaju u koroni. " - Nicola Fox, direktor Sektora za heliofiziku u sjedištu NASA-e.
Uzbuđenje je prisutno oko prve faze susreta u PSP-u. Od 31. listopada do 11. studenog 2018. godine, Parker Solarna sonda dovršila je prvu fazu solarnog susreta, prelazeći Sunčevu vanjsku atmosferu - koronu - i prikupivši neviđene podatke s četiri skupa vrhunskih instrumenata. PSP će orbitirati oko Sunca 24 puta u roku od 24 faze sunčevog susreta. Tijekom misije, sonda će koristiti 7 letita koje pomažu gravitacijom Venere kako bi postepeno smanjio svoju orbitu oko Sunca.
Svaka faza susreta s solarima događa se kada je sonda unutar .25 AU Sunca i za to vrijeme znanstveni će instrumenti prikupljati podatke. Sonda će za to vrijeme biti izložena ekstremnoj vrućini i zračenju i ne može komunicirati. Tek nakon što napusti svaku fazu, može poslati svoje podatke na Zemlju kako bi heliofizičari mogli razmisliti.
"Parkerova solarna sonda pruža nam mjerenja bitna za razumijevanje solarnih pojava koji nas zbunjuju već desetljećima." - Nour Raouafi, znanstvenik PSP projekta, JHU / APL.
Prva faza solarnih susreta je završena, a iako je misija još puno posla, znanstvenici iz Parkera podijelili su dio onoga što se nadaju naučiti iz misije u Američkoj geofizičkoj uniji u Washingtonu.
Kada je stvorena misija PSP-a, znanstvenici su željeli odgovoriti na tri važna pitanja koja se tiču heliofizike:
- Kako se Sunčeva vanjska atmosfera, korona, zagrijava na temperature oko 300 puta više od vidljive površine ispod?
- Kako se solarni vjetar tako brzo ubrzava do velikih brzina koje opažamo?
- Kako se neke od Sunčevih najenergičnijih čestica raketiraju od Sunca više od pola brzine svjetlosti?
„Parkerova solarna sonda pruža nam mjerenja koja su bitna za razumijevanje solarnih pojava koje nas zbunjuju već desetljećima“, rekao je Nour Raouafi, znanstvenik projekta Parker Solar Probe sa laboratorija za primijenjenu fiziku Sveučilišta Johns Hopkins u Laurelu, Maryland. "Da biste prekinuli vezu, potrebno je lokalno uzorkovanje solarne korone i mladog solarnog vjetra, a Parker Solarna sonda radi upravo to."
Nijedna svemirska letjelica nikada nije bila toliko blizu Suncu kao PSP, tako da znanstvenici ne znaju točno što očekivati od podataka. Oni znaju čemu se nadaju, ali ne mogu biti sigurni.
"Ne znamo što očekivati tako blizu Sunca dok ne dobijemo podatke, a vjerojatno ćemo vidjeti i neke nove pojave", rekao je Raouafi. "Parker je istraživačka misija - potencijal za nova otkrića je ogroman."
Izvješća PSP-a sugeriraju da su u prvoj znanstvenoj fazi zabilježeni podaci o kvaliteti. To je dijelom zbog letenja Venere, kad je sonda uspjela izvršiti neka mjerenja planeta, potvrdivši da instrumenti funkcioniraju. Preuzeti su neki podaci iz prve faze znanosti, ali heliofizičari će morati pričekati da se odluče za sve. Zbog izazova u profilu misije, neki znanstveni podaci s ovog susreta neće se povezati tek nakon drugog solarnog susreta misije u travnju 2019. godine.
Solarna sonda Parker nije jedina svemirska letjelica koja proučava Sunce. Ostali brodovi uključuju SOHO (Solar Heliosspheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) i STEREO-A (Solar and Terrestrial Relations Observatory Ahead). No, niti jedno od te troje se nije približilo Suncu kao PSP, iako rade svoju važnu nauku.
"Parkerova solarna sonda ide u regiju koju nikad prije nismo posjetili", rekao je Terry Kucera, solarni fizičar iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard u Greenbeltu u Marylandu. "U međuvremenu, iz daljine možemo promatrati Sunčevu koronu koja upravlja složenim okruženjem oko Parker-ove solarne sonde."
Gif u nastavku prikazuje stvarne podatke iz NASA-inog svemirskog i zemaljskog odnosa zvjezdarnica (STEREO-A), zajedno s lokacijom sonde Parker Solar dok leti kroz Sunčevu vanjsku atmosferu tijekom prve faze susreta sa solarima u studenom 2018. Ove slike pružaju ključni kontekst za razumijevanje opažanja Parker Solarne sonde. (Slika: NASA / STEREO)
Svaka svemirska letjelica koja proučava Sunce pruža drugačiji kontekst i gledište onoga što vide drugi. PSP će putovati na .25 AU, dok STEREO kruži oko Sunca na oko 1 AU. SDO je u geo-sinkronoj zemljinoj orbiti, a SOHO je u halo orbiti oko Sunca - Zemlje LaGrange 1 točka.
"Misija STEREO sastoji se u promatranju heliosfere s različitih mjesta, a Parker je dio toga - mjerenje iz perspektive kakvu nikada ranije nismo imali", rekla je Kucera.
Znanost je inkrementalna, a znanstvenici s PSP-om vole da ističu da je postupno poboljšavanje modela rada Sunca dio posla PSP-a, čak i ako ne dobijemo izravne odgovore na naša pitanja.
Modeli su dobar način za testiranje teorija o osnovnoj fizici Sunca. Stvaranjem simulacije koja se oslanja na određeni mehanizam za objašnjenje koronalnog zagrijavanja - na primjer, određenu vrstu plazma vala zvanu Alfvénov val - znanstvenici mogu provjeriti predviđanja modela na osnovu stvarnih podataka iz Parker-ove solarne sonde kako bi vidjeli hoće li se postrojiti. Ako to učine, to znači da bi temeljna teorija mogla biti ono što se zapravo događa. Ako nemaju, onda se vraća na ploču za crtanje.
"Imali smo puno uspjeha predviđajući strukturu solarne korone za vrijeme pomračenja Sunca", rekao je Riley. "Parker-ova solarna sonda osigurat će neviđena mjerenja koja će dodatno ograničiti modele i teoriju koja je ugrađena u njih."
Rekordna brzina PSP-a presudna je za njegov rad.
Sunce se rotira oko svakih 27 dana kako ga vidimo sa Zemlje, a sunčane strukture koje pokreću veći dio njegove aktivnosti kreću se zajedno s njim. To stvara problem znanstvenicima, jer oni ne mogu biti sigurni da li varijabilnost koju vide pokreću stvarne promjene regije koja proizvodi aktivnost - vremensku varijaciju - ili je uzrokovana jednostavno primanjem solarnog materijala iz nove izvorne regije - prostorna varijacija , PSP-ova brzina znači da može nadvladati taj problem.
Gif ispod s modela koji pokazuje kako solarni vjetar izlazi iz Sunca, s perspektivom WISPR instrumenta Parker Solar Probe.
Zasluge: Predictive Science Inc.
U određenim trenucima Parker-ova solarna sonda putuje dovoljno brzo da se gotovo točno podudara sa Sunčevom brzinom rotacije, što znači da Parker „lebdi“ na jednom području Sunca za kratko vrijeme. Znanstvenici mogu biti sigurni da promjene podataka tijekom tog razdoblja uzrokuju stvarne promjene na Suncu, a ne rotacija Sunca.
Solarna sonda Parker dio je NASA-inog programa „Živjeti sa zvijezdom“ radi istraživanja aspekata sunčevog i zemaljskog sustava koji izravno utječu na život i društvo.
- NASA-ino priopćenje za javnost: Priprema za otkrivanje pomoću NASA-inog solarnog sonda Parker
- NASA: AGU 2018. - Očekivani podaci i znanstvena otkrića NASA-inog solarnog sonda Parker
- NASA-ino priopćenje za javnost: Parkerova solarna sonda izvijestila je o dobrom stanju nakon zatvaranja solarnog pristupa
- NASA-ino izdanje za medije: Parkerova solarna sonda ruši rekord, postaje najbliža svemirskom brodu
- NASA: Parkerova solarna sonda
- NASA Živjeti sa zvijezdom programa
