Sonda spațială Parker a „atins” Soarele, pentru prima dată în istorie

Într-o premieră istorică incredibilă, o sondă spațială creată de om a intrat în contact cu Soarele.

Pe 28 aprilie 2021, sonda solară Parker de la NASA a intrat în corona (coroana) solară, atmosfera superioară a Soarelui. Sonda spaţială nu numai că a rezistat condiţiilor extreme din această regiune a Soarelui, dovedind eficacitatea scutului său termic, dar a și efectuat măsurători în situ oferind o mulțime de date noi despre „inima” sistemului nostru solar.

„Atingerea Soarelui este un moment monumental pentru știința despre Soare și o performanță cu adevărat remarcabilă.

Această piatră de hotar ne oferă o perspectivă mai profundă asupra evoluției Soarelui și a impactului acestuia asupra sistemului nostru solar.

Tot ceea ce învățăm despre propria noastră stea ne învață și mai multe despre stelele din restul Universului”, a declarat astrofizicianul Thomas Zurbuchen, administrator asociat al Direcției de Misiune Științifică de la sediul NASA.

Sonda solară Parker a fost lansată în 2018 cu obiectivul principal de a sonda coroana solară. În misiunea sa planificată de 7 ani, sonda ar trebui să efectueze un total de 26 de treceri apropiate, altfel spus s-ar afla la periheliu faţă de Soare, folosind un total de 7 manevre de asistență gravitațională din partea planetei Venus pentru a se apropia din ce în ce mai mult de Soare.

Periheliul din aprilie a fost al optulea și primul în care sonda a intrat efectiv în coroana solară.

În cele aproape 5 ore în care s-a aflat în interiorul atmosferei solare, Parker a măsurat fluctuațiile câmpului magnetic al Soarelui și a prelevat particule. Anterior, estimările noastre cu privire la aceste proprietăți se bazau doar pe informații externe.

„Zburând atât de aproape de Soare sonda solară Parker a detectat coroana solară, un strat al atmosferei solare în care se manifestă câmpuri magnetice intense și în care există condiţii pe care nu le-am putut vedea niciodată până acum.

Am văzut dovezi ale intrării în coroana solară în datele câmpului magnetic, a vântului solar și în imagini. Putem vedea de fapt sonda spațială zburând prin structuri coronale care pot fi observate în timpul unei eclipse totale de Soare”, a spus astrofizicianul Nour Raouafi, cercetător al proiectului Parker la Laboratorul de Fizică Aplicată Johns Hopkins.

Jeturi coronale, aşa cum pot fi văzute, în mod normal, doar de pe Pământ în timpul unei eclipse. Acestea au fost fotografiate de sonda Parker în timpul celui de-al nouălea periheliu din luna august a anului 2021. Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory

Soarele nu are o suprafață solidă. În schimb, granița sa este definită de ceea ce numim suprafața critică Alfvén, unde gravitația și câmpurile magnetice ale Soarelui sunt prea slabe pentru a conține plasma solară.

Deasupra acestei suprafeţe se manifestă vântul solar care suflă puternic prin Sistemul Solar. „Suprafața” Soarelui este compusă din celule de convecție din plasmă și este cunoscută sub numele de fotosferă. Aceasta se află mult mai jos.

Una dintre misiunile sondei Parker este suprafața critică Alfvén și anume unde se află și care este topografia acesteia. Conform estimărilor, suprafața critică Alfvén se află undeva între 10 și 20 de raze solare față de centrul Soarelui. Sonda Parker a intrat în coroana solară la 19,7 raze solare, coborând până la 18,4 raze solare în timpul ieșirii din aceasta.

Interesant este că sonda a detectat condițiile magnetice specifice ale coroanei solare în mod sporadic, ceea ce sugerează că suprafața critică Alfvén este încrețită. La adâncimi mai mici, Parker a întâlnit structuri magnetice, cunoscute sub numele de pseudojeturi, pe care le putem vedea ieşind din Soare în timpul eclipselor de soare. Datele Parker sugerează că aceste structuri sunt responsabile pentru deformarea suprafeței critice Alfvén, deși în prezent nu știm de ce.

În interiorul unui astfel de pseudojet condițiile erau mai liniștite decât în atmosfera solară din jur. Particulele din vântul solar nu mai zguduiau sonda spațială atât de haotic, iar câmpul magnetic era mai ordonat.

Imagine artistică a sondei Parker în atmosfera Soarelui. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center/Joy Ng

Sonda Parker a cercetat, de asemenea, un fenomen de schimbare bruscă a direcţiei câmpului magnetic (în forma literei Z) al vântului solar, despre care nu se știe unde sau cum se formează. Știm despre aceste întoarceri în direcţia campurilor magnetice din anii 1990, dar abia atunci când sonda Parker le-a investigat în 2019 am aflat că ele sunt destul de frecvente.

Acum, Parker le-a detectat în interiorul atmosferei solare, ceea ce sugerează că cel puțin unele dintre acestea provin din coroana inferioară.

„Structura acestor regiuni se potrivește cu o mică structură de pâlnie magnetică la baza coroanei. Ne așteptam la aceasta de la unele teorii, iar acest lucru indică o sursă pentru vântul solar”, a declarat astronomul Stuart Bale de la Universitatea din California, Berkeley, autorul principal al unei lucrări despre acest fenomen.

Încă nu știm cum s-au format aceste structuri curioase, dar ţinând cont că sonda Parker va mai trece prin apropierea Soarelui, ajungând până la 9,86 de raze solare de la centrul Soarelui, probabil că vom primi niște răspunsuri destul de fascinante.

„Observăm Soarele și coroana lui de zeci de ani și știm că există o fizică interesantă care se desfășoară acolo pentru a încălzi și accelera plasma vântului solar. Cu toate acestea, nu putem spune cu exactitate ce este acea fizică.

Cu ajutorul sondei solare Parker credem că vom obține informațiile mult așteptate despre funcționarea acestei regiuni misterioase a Soarelui”, a spus Raouafi.

Cercetarea a fost publicată în Physical Review Letters.

Traducere după For The First Time in History, a Spacecraft Has ‘Touched’ The Sun