В нескольких словах
Европейский зонд Solar Orbiter сделал уникальные снимки южного полюса Солнца, что открывает новые возможности для изучения звезды и прогнозирования солнечных бурь.
Европейский космический аппарат Solar Orbiter, запущенный в космос для изучения Солнца, сделал первые снимки южного полюса нашей звезды. Это открытие открывает новые горизонты в понимании солнечной активности и ее влияния на Землю.
До сих пор все изображения Солнца получались с ракурса, проходящего вдоль его экватора. Большинство спутников и зондов вращаются в этой плоскости. Новые снимки были сделаны аппаратом, который впервые отклонился от этой траектории, чтобы изучить полюса Солнца с помощью оптических приборов. Эта область, ранее остававшаяся неисследованной, является ключом к пониманию нашей звезды и прогнозированию солнечных бурь, способных нарушить связь и электроснабжение на Земле.
Solar Orbiter, разработанный Европейским космическим агентством (ESA), был запущен пять лет назад, ознаменовав новую эру в изучении Солнца. Среди его десяти научных инструментов есть первые камеры, способные наблюдать Солнце в различных диапазонах длин волн с расстояния всего 42 миллиона километров. Благодаря этим устройствам Solar Orbiter запечатлел самые детальные изображения нашей звезды, усеянной крошечными ячейками, которые на самом деле являются пузырьками водорода, своего рода «большим городом».
Снимки, опубликованные недавно, были сделаны в марте, когда аппарат находился на орбите вокруг Солнца под углом почти 17 градусов ниже экватора. На этих изображениях впервые показан южный полюс Солнца, видимый тремя его приборами, способными видеть видимый и ультрафиолетовый свет. Эта технология также позволяет изучать корону, самую внешнюю часть солнечной атмосферы, температура которой достигает миллиона градусов – гораздо выше, чем температура ядра.
На южном полюсе наблюдается хаотичное магнитное поле с чередованием северных и южных полюсов, что стало неожиданностью. «Скорость вращения Солнца выше на полюсах, чем на экваторе», — объясняет Дэвид Ороско, один из главных исследователей прибора PHI. «Эта разница искажает линии магнитных полей и определяет продолжительность солнечных циклов, которые составляют около 11 лет, а также появление солнечных бурь. С помощью этого прибора мы также можем видеть, что происходит внутри звезды, и то, что мы видим, влияет на все существующие модели ее поведения. На полюсах мы должны были бы увидеть менее интенсивные сигналы, но те, которые мы видим, такие же сильные, как и на экваторе. Кроме того, они должны иметь предпочтительную ориентацию, но мы видим обе», — добавляет он.
Солнце только что прошло свой пик активности. Возможно, магнитная активность на звезде постепенно перестраивается, чтобы достичь минимума примерно через шесть лет, когда полярность ее магнитных полей станет упорядоченной. Однако это неизвестно, и, вероятно, не будет известно до тех пор, пока аппарат не отправит на Землю первый полный пакет данных в конце лета. Ороско объясняет, что эти данные будут важны для улучшения систем предупреждения о солнечных бурях и вспышках, которые до сих пор работали только на основе экваториальных наблюдений. «Это сильно изменит наши знания о Солнце», — подчеркивает он.
Еще одним инструментом Solar Orbiter является спектрограф SPICE, который показывает движение атомов кислорода, водорода, углерода, неона и магния по мере их прохождения через различные слои звезды. Этот прибор разработал первые карты прохождения этих элементов, особенно в переходных областях, где температура экспоненциально возрастает по мере приближения к горячей атмосфере.
«Нам все еще предстоит провести много анализов», — признает астроном, руководитель одного из приборов миссии, который фиксирует частицы высокой энергии, излучаемые звездой. Эти первые полярные изображения — лишь «закуска» к полному пакету данных, которые прибудут на Землю в конце лета. Этот период частично обусловлен тем, что у зонда сначала была связь с Землей, эквивалентная лучшей наземной оптоволоконной связи, а затем она стала похожа на худший из старых маршрутизаторов, когда аппарат проходил за Солнцем, объясняет астроном.
Последние данные показывают необычный период спокойствия в выбросах частиц. «Это было бы идеальное время для пилотируемых космических полетов на Луну», — объясняет ученый, поскольку риск радиации минимален. «В настоящее время мы только что прошли пик солнечной активности в этом цикле. Мы ожидаем, что активность уменьшится в ближайшие годы, достигнув своего минимума в 2029 году, когда мы увидим звезду, сильно отличающуюся от нынешней. Прямо сейчас, когда мы ожидали большей активности, Солнце взяло передышку, и, возможно, этот период не произойдет одновременно на северном и южном полюсах», — уточняет он.
Эта миссия является примером сотрудничества между и . Европейское агентство профинансировало большую часть миссии, общая стоимость которой составляет около 1,3 миллиарда евро, в то время как американское агентство предоставило ракету-носитель и один из 10 научных инструментов. Неясно, как будет продолжаться это сотрудничество из-за сокращений, введенных президентом США Дональдом Трампом, хотя источники с европейской стороны проекта считают, что его вряд ли отменят, учитывая, что миссия уже в пути.
Единственным другим аппаратом, который пролетал над солнечными полюсами, была совместная миссия между Европой и США — «Улисс», проходившая с 1990 по 2009 год. Но в этом случае на нем не было камер, и, кроме того, он летал гораздо дальше от звезды, чем его преемник. Solar Orbiter планирует вращаться вокруг Солнца по своей нынешней траектории до конца следующего года. Затем он будет использовать гравитацию Венеры, чтобы еще больше наклонить свою орбиту, до 24 градусов, а затем, летом 2029 года, до 33.
