Minilo je 124 dni od izstrelitve solarne sonde Parker in nekaj tednov, odkar se je katerikoli vesoljski plovilo kdaj približal zvezdi. Zdaj se znanstveniki podajajo na podatke od blizu pristopa. Štirje raziskovalci na nedavnem srečanju Ameriške geofizične zveze v Washingtonu, D.C., so delili, za kaj upajo, da se bodo lahko naučili iz sonde. Upajo, da jim bodo podatki Parkerjeve sončne sonde pomagali odgovoriti na desetletno vprašanje o Soncu, njegovi koroni in sončnem vetru.
Znanstveniki, ki preučujejo Sonce, to že dolgo pričakujejo in čakanje je bilo vredno.
„Heliofiziki čakajo več kot 60 let, da bi bila takšna misija mogoča. Sončne skrivnosti, ki jih želimo razrešiti, čakajo v koroni. " - Nicola Fox, direktorica oddelka za heliofiziko na sedežu Nasine.
Navdušenje je vse okoli prve faze srečanja PSP-ja. Solarna sonda Parker je med 31. oktobrom in 11. novembrom 2018 zaključila prvo fazo sončnega naleta, s hitrostjo skozi Sončevo zunanjo atmosfero - korono - in zbrala podatke brez primere s štirimi svežnjami vrhunskih instrumentov. PSP bo krožil proti Soncu 24 krat v 24 fazah sončnega srečanja. Med misijo bo sonda uporabila 7 venerinastih muharskih muharjev, da bo svojo orbito postopoma skrčila okoli Sonca.
Vsaka faza sončnega srečanja nastopi, ko je sonda znotraj .25 AU Sonca in v teh časih bodo znanstveni instrumenti zbirali podatke. Sonda bo v tem času izpostavljena ekstremni vročini in sevanju in ne more komunicirati. Šele ko izstopi iz vsake faze, lahko pošlje svoje podatke nazaj na Zemljo, da bodo heliofiziki razmislili.
"Parkerjeva sončna sonda nam zagotavlja meritve, ki so bistvene za razumevanje sončnih pojavov, ki nas zmedejo že desetletja." - Nour Raouafi, znanstvenik projekta PSP, JHU / APL.
Prva faza sončnega srečanja je končana, in čeprav ima misija še veliko dela, so znanstveniki iz Parkerja delili nekaj, česar se bodo naučili iz misije na Ameriški geofizični uniji v Washingtonu.
Ko je bila zasnovana misija PSP, so znanstveniki želeli nasloviti tri pomembna vprašanja glede heliofizike:
- Kako je Sončeva zunanja atmosfera, korona, segreta na temperature približno 300-krat višja od vidne površine spodaj?
- Kako se sončni veter tako hitro pospeši do velikih hitrosti, ki jih opazujemo?
- Kako se nekateri najbolj energični delci Sonca odcepijo od Sonca z več kot polovico svetlobne hitrosti?
"Parkerjeva sončna sonda nam zagotavlja meritve, ki so bistvene za razumevanje sončnih pojavov, ki nas že desetletja zmedejo," je dejal Nour Raouafi, znanstvenik projekta Parker Solar Probe iz laboratorija uporabne fizike univerze Johns Hopkins v Laurelu v Marylandu. "Za prekinitev povezave je potrebno lokalno vzorčenje sončne korone in mladega sončnega vetra in Parkerjeva solarna sonda počne ravno to."
Nobeno vesoljsko plovilo še nikoli ni bilo tako blizu Sonca kot PSP, zato znanstveniki ne vedo točno, kaj lahko pričakujejo od podatkov. Vedo, kaj se učijo, vendar ne morejo biti prepričani.
"Ne vemo, kaj pričakovati tako blizu Sonca, dokler ne dobimo podatkov, in verjetno bomo videli nekaj novih pojavov," je dejal Raouafi. "Parker je raziskovalna misija - potencial za nova odkritja je ogromen."
Poročila PSP kažejo, da je prva znanstvena faza zajela kakovostne podatke. To je delno zaradi letenja Venere, ko je sonda lahko opravila nekaj meritev planeta in preverila, ali instrumenti delujejo. Naloženih je bilo nekaj podatkov iz prve faze znanosti, vendar bodo morali heliofiziki počakati, da se o vsem skupaj seznanijo. Zaradi izzivov v profilu misije nekateri znanstveni podatki s tega srečanja ne bodo izgubljeni šele po drugem sončnem srečanju v misiji aprila 2019.
Solarna sonda Parker ni edino vesoljsko plovilo, ki preučuje Sonce. Druga plovila vključujejo SOHO (Solar Heliosspheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) in vesoljsko plovilo STEREO-A (Observatory Solar and Terrestrial Relations Observatory Ahead). Toda nobeden od teh treh se ni približal Soncu kot PSP, čeprav delajo svojo pomembno znanstveno nalogo.
"Parkerjeva sončna sonda se bo odpravila v regijo, ki je še nikoli nismo obiskali," je dejal Terry Kucera, sončni fizik iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu v Marylandu. "Medtem od daleč lahko opazujemo Sončevo korono, ki poganja zapleteno okolje okoli Parkerjeve sončne sonde."
Spodnji gif prikazuje dejanske podatke Nasinega vesoljskega plovila (STEREO-A) opazovalca za sončne in kopenske odnose, skupaj z lokacijo sonde Parker Solar, ko leti skozi Sončevo zunanjo atmosfero med prvo fazo sončnega srečanja novembra 2018. Te slike zagotavljajo ključni kontekst za razumevanje opažanj Parkerjeve sončne sonde. (Kreditna slika: NASA / STEREO)
Vsako vesoljsko plovilo, ki proučuje Sonce, ponuja drugačen kontekst in stališče do tega, kar vidijo drugi. PSP bo potoval znotraj .25 AU, medtem ko STEREO kroži proti Soncu pri približno 1 AU. SDO je v geo-sinhroni Zemljini orbiti, SOHO pa v halo orbiti okoli Sonca – Zemlja LaGrange 1 točka.
"Misija STEREO je namenjena opazovanju heliosfere z različnih lokacij, Parker pa je del tega - merjenje z vidika, kakršnega še nismo bili," je dejala Kucera.
Znanost je postopna in znanstveniki s PSP radi poudarjajo, da je postopno izboljšanje modelov, kako deluje Sonce, del naloge PSP, čeprav na naša vprašanja ne bomo dobili odgovorov.
Modeli so dober način za preizkušanje teorij o osnovni fiziki Sonca. Z ustvarjanjem simulacije, ki se opira na določen mehanizem za razlago koronalnega segrevanja - na primer določeno vrsto plazemskega vala, imenovano Alfvénov val - znanstveniki lahko preverijo napoved modela glede na dejanske podatke iz Parkerjeve sončne sonde in ugotovijo, ali se bodo postavili v vrsto. Če se to zgodi, to pomeni, da je osnovna teorija lahko tisto, kar se dejansko dogaja. Če ne, se vrne na risalno ploščo.
"Imeli smo veliko uspeha, ko smo napovedovali strukturo sončne korone med celotnimi sončnimi mrki," je dejal Riley. "Parkerjeva sončna sonda bo zagotovila brez primere meritve, ki bodo še naprej omejevale modele in teorijo, ki je vgrajena v njih."
Rekordna hitrost PSP je ključnega pomena za njegovo delo.
Sonce se vrti približno vsakih 27 dni, ko ga vidimo z Zemlje, in sončne strukture, ki poganjajo velik del njegove dejavnosti, se gibljejo skupaj z njim. Za znanstvenike to povzroča težave, saj ne morejo biti prepričani, ali spremenljivost, ki jo vidijo, poganjajo dejanske spremembe v regiji, ki ustvarja aktivnost - časovna variacija - ali pa jih povzroči preprosto prejemanje sončnega materiala iz novega območja vira - prostorska sprememba . Hitrost PSP-ja pomeni, da lahko to težavo prehiti.
Gif, prikazan spodaj, iz modela, ki prikazuje, kako sončni veter odteka s Sonca, s perspektivo instrumenta WISPR Parkerjeve solarne sonde.
Zasluge: Predictive Science Inc.
V določenih točkah Parkerjeva sončna sonda potuje dovolj hitro, da se skoraj popolnoma ujema z vrtenjem Sončeve hitrosti, kar pomeni, da Parker kratek čas "lebdi" nad enim območjem Sonca. Znanstveniki so lahko prepričani, da spremembe podatkov v tem obdobju povzročajo dejanske spremembe na Soncu, ne pa vrtenje Sonca.
Solarna sonda Parker je del Nasinega programa Živeti z zvezdo za raziskovanje vidikov sistema Sonce-Zemlja, ki neposredno vplivajo na življenje in družbo.
- Nasino sporočilo za javnost: Priprava na odkritje z Nasino solarno sondo Parker
- NASA: AGU 2018 - Pričakovani podatki in znanstvena odkritja iz Nasine sončne sonde Parker
- Nasino sporočilo za javnost: Parkerjeva sončna sonda poroča o dobrem stanju po tesnem sončnem pristopu
- Nasino sporočilo za javnost: Parkerjeva sončna sonda poruši rekord, postane najbližje vesoljskim plovilom
- NASA: Parkerjeva sončna sonda
- Nasa živi z zvezdo program
