Parker Solar Probe va avea companie la următoarea trecere pe lângă soare

Sonda solară Parker nu este străină de soare. Pe 17 ianuarie, sonda spațială NASA va face a șaptea trecere apropiată a stelei noastre, ajungând la 14 milioane de kilometri de suprafața sa arzătoare.

Și de data aceasta, Parker va avea multă companie. O aliniament ceresc norocos înseamnă că zeci de alte observatoare vor fi antrenate pe soare în același timp. Împreună, aceste telescoape vor oferi vederi fără precedent ale soarelui, ajutând la rezolvarea unora dintre cele mai durabile mistere ale stelei noastre.

„Această orbită următoare este cu adevărat una uimitoare”, spune nour Raouafi, cercetător al proiectului misiunii, de la Laboratorul de Fizică Aplicată Johns Hopkins din Laurel, Maryland.

Principalul nave spațiale care se vor alătura grupului de supraveghere este noul venit Solar Orbiter, pe care Agenția Spațială Europeană a lansat-o în februarie 2020 (SN: 2/9/20). În timp ce Parker trece de steaua noastră luna aceasta, Solar Orbiter va urmări de cealaltă parte a soarelui.

„Acesta este parțial noroc”, a declarat fizicianul solar Timothy Horbury de la Imperial College London, pe 10 decembrie, la un briefing de știri la întâlnirea virtuală a Uniunii Geofizice Americane. „Nimeni nu a plănuit ca Parker Solar Probe și Solar Orbiter să funcționeze împreună; pur și simplu a ieșit așa.”

Lucrând împreună, observatorii soarelui vor aborda puzzle-uri de lungă durată: cum creează soarele și controlează vântul solar, de ce activitatea solară se schimbă în timp și cum să prezică izbucniri solare puternice.

„Cred că va fi cu adevărat o revoluție”, a spus Horbury. „Suntem cu toții incredibil de norocoși să facem asta în acest moment.”

Lucrând în tandem

Parker Solar Probe a fost lansat în 2018 și a avut deja șase întâlniri apropiate cu soarele (SN: 7/5/18). În timpul misiunii sale de aproape șapte ani, sonda se va oscila în cele din urmă pe o rază de 6 milioane de kilometri de Soare – mai puțin de o șapte din distanța dintre Mercur și Soare – oferind instrumentelor puternic ecranate ale lui Parker un gust mai bun al plasmei și particulelor încărcate ale atmosfera exterioară a soarelui, corona (SN: 7/31/18).

Deoarece Parker se apropie atât de mult, camerele sale nu pot face fotografii directe ale suprafeței solare. Cu toate acestea, Solar Orbiter nu se va apropia de 42 de milioane de kilometri, permițându-i să ia imagini cu cea mai mare rezoluție ale soarelui vreodată. Faza oficială de știință a misiunii nu va începe până în noiembrie 2021, dar nava spațială a filmat deja imagini care dezvăluie mici erupții de „foc de tabără” care ar putea ajuta la încălzirea coroanei (SN: 7/16/20).

În timpul celei de-a șaptea întâlniri apropiate a lui Parker, care se desfășoară în perioada 12-23 ianuarie, Solar Orbiter va observa soarele dintr-un punct de vedere aproape opus vederii lui Parker. Alți o jumătate de duzină de observatori vor urmări și ei, cum ar fi nava spațială BepiColombo a ESA, care se află în drum spre Mercur și veteranul observator solar al NASA STEREO-A. Ambele îl vor flanca pe Parker de ambele părți ale soarelui. Și telescoapele de pe Pământ vor urmări dintr-un punct de observație la aproximativ 135 de milioane de kilometri în spatele lui Parker, făcând o linie dreaptă de la Pământ la navă spațială la Soare.

Diagrama orbitei Soarelui
Când Sonda Solară Parker face următoarea trecere apropiată a Soarelui (arată în arcul negru din centrul acestei diagrame), o mulțime de alte nave spațiale și telescoape de pe Pământ vor urmări și ele. Această diagramă arată pozițiile relative în timpul zborului Soarelui, Pământului, Parker, Solar Orbiter și a altor două nave spațiale, BepiColombo și STEREO-A.JHU-APL
Diagrama orbitei Soarelui
Când Sonda Solară Parker face următoarea trecere apropiată a Soarelui (arată în arcul negru din centrul acestei diagrame), o mulțime de alte nave spațiale și telescoape de pe Pământ vor urmări și ele. Această diagramă arată pozițiile relative în timpul zborului Soarelui, Pământului, Parker, Solar Orbiter și a altor două nave spațiale, BepiColombo și STEREO-A.JHU-APL

Situația este similară cu cel de-al patrulea zbor al lui Parker în ianuarie 2020, când aproape 50 de observatoare au urmărit soarele în tandem cu sonda, spune Raouafi. Aceste observații au condus la un număr special de Astronomie și astrofizică cu peste 40 de articole. Unul dintre rezultate a confirmat că în jurul soarelui există o regiune fără praf, ceea ce a fost prezis în 1929. „A fost uimitor”, spune Raouafi. „Vrem să facem o campanie atât de bună sau chiar mai bună pentru această serie.”

In vant

La întâlnirea AGU, cercetătorii au prezentat rezultate noi din cel de-al doilea an de observații al lui Parker. Rezultatele adâncesc misterul deformarilor magnetice numite „switchback” pe care Parker le-a observat în vântul solar, un flux constant de particule încărcate care curge departe de soare (SN: 12/4/19), spune Raouafi.

Unele observații susțin ideea că îndoirile își au originea la baza coroanei și sunt transportate pe lângă Parker și mai departe, ca un val care călătorește de-a lungul unei coarde de sărit. Alții sugerează că schimbările sunt create de turbulențele din interiorul vântului solar însuși.

A afla care idee este corectă ar putea ajuta la identificarea modului în care soarele produce vântul solar în primul rând. „Aceste [switchbacks] ar putea fi cheia pentru a explica modul în care vântul solar este încălzit și accelerat”, a spus Raouafi într-o discuție înregistrată pentru AGU.

Între timp, imaginile mărite ale lui Solar Orbiter plus măsurătorile simultane ale vântului solar le-ar putea permite oamenilor de știință să urmărească particulele energetice ale vântului până la locurile lor de naștere de pe suprafața soarelui. Ecranele de foc de tabără – „nanoflacurile” observate de Solar Orbiter – ar putea chiar explica schimbările, spune Horbury.

„Obiectivul este de a conecta micile evenimente tranzitorii, cum ar fi nanoexploziile, la schimbările vântului solar”, a spus Horbury în briefingul de știri.

Trezirea cu soarele

Parker și Solar Orbiter nu ar fi putut sosi într-un moment mai bun. „Soarele a fost foarte liniștit, într-un minim solar profund în ultimii câțiva ani”, a spus Horbury. „Dar soarele abia începe să se trezească acum.”

Ambele nave spațiale au văzut creșterea activității solare în ultimul an. În timpul perioadei sale de somn, soarele prezintă mai puține pete solare și izbucniri, cum ar fi erupții și ejecții de masă coronală sau CME. Dar pe măsură ce se trezește, acele semne de creștere a activității magnetice devin mai comune și mai energice.

Pe 29 noiembrie, Parker a observat cea mai puternică erupție pe care a văzut-o în ultimii trei ani, urmată de un CME care a smuls dincolo de navă spațială cu 1.400 de kilometri pe secundă.

„Avem atât de multe date din asta”, spune Raouafi. Mai multe CME-uri ar trebui să treacă de Parker atunci când este și mai aproape de soare, ceea ce va spune oamenilor de știință cum sunt lansate aceste izbucniri.

Solar Orbiter a prins și o explozie. Pe 19 aprilie, un CME a trecut pe lângă nava spațială cu aproximativ 20 de ore înainte ca efectele acesteia să ajungă pe Pământ. Cu navele spațiale existente, observatorii de pe Pământ primesc doar aproximativ 40 de minute de avertizare înainte de sosirea unui CME.

Diagrama de ejecție a masei coronale
Solar Orbiter a detectat o explozie mare de plasmă numită ejecție de masă coronală în aprilie, cu aproape o zi înainte ca semnele erupției să ajungă pe Pământ. Observatorii de pe Pământ primesc de obicei doar 40 de minute de avertizare înainte de sosirea unei astfel de erupții.ESA
Diagrama de ejecție a masei coronale
Solar Orbiter a detectat o explozie mare de plasmă numită ejecție de masă coronală în aprilie, cu aproape o zi înainte ca semnele erupției să ajungă pe Pământ. Observatorii de pe Pământ primesc de obicei doar 40 de minute de avertizare înainte de sosirea unei astfel de erupții.ESA

„Putem vedea cum evoluează acel CME pe măsură ce se îndepărtează de soare într-un mod pe care nu l-am mai putut face niciodată”, a spus Horbury.

CME-urile puternice pot elimina sateliții și rețelele electrice, așa că este important să aveți cât mai multe avertismente posibile. O viitoare navă spațială aflată la distanța Solar Orbiter de Soare ar putea ajuta la acordarea acestui avertisment.

Abia aştept

Această orbită este prima dată când Parker Solar Probe și Solar Orbiter vor privi soarele în tandem, dar nu ultima. „Vor fi o mulțime de oportunități ca aceasta”, spune Raouafi.

El așteaptă cu nerăbdare o oportunitate în special: eclipsa de soare din 2024. Pe 8 aprilie 2024, o eclipsă totală va străbate America de Nord de la Mexic la Newfoundland. Oamenii de știință solar intenționează să facă observații de pe tot parcursul traseului totalității, similar cu modul în care au urmărit eclipsa totală din 2017.

În timpul eclipsei, Parker Solar Probe se va afla pe a doua cea mai apropiată orbită a sa, între 7 și 8 milioane de kilometri de Soare. Parker și Solar Orbiter vor fi „aproape unul deasupra celuilalt”, spune Raouafi – ambele nave spațiale vor fi împreună pe o parte a Soarelui, așa cum sunt văzute de pe Pământ. Orice proeminențe și alte forme din coroană sunt vizibile pentru observatorii de pe Pământ vor fi îndreptate chiar către navă spațială.

„Vor zbura prin structura pe care o vom vedea de pe Pământ în timpul eclipsei de soare”, spune Raouafi. Observațiile combinate le vor spune oamenilor de știință cum evoluează caracteristicile soarelui în timp.

„Cred că este o nouă eră”, a spus Horbury. „Următorii câțiva ani vor fi o schimbare în modul în care vedem soarele.”