Uplynulo 124 dní od spuštění sluneční sondy Parker a několik týdnů od jejího založení se nejblíže přiblížila jakákoli kosmická loď, jaké kdy k hvězdné lodi přistoupila. Nyní vědci získávají ruce na datech z blízkého přístupu. Čtyři vědci na nedávném zasedání Americké geofyzikální unie ve Washingtonu, D.C., sdíleli to, co doufají, že se mohou ze sondy poučit. Doufají, že data ze sluneční sondy Parker jim pomohou odpovědět na desetiletou otázku o Slunci, jeho koroně a slunečním větru.
Vědci, kteří studují Slunce, to dlouho očekávali a čekání stálo za to.
"Heliofyzici čekají na takovou misi více než 60 let." Solární záhady, které chceme vyřešit, čekají v koróně. “ - Nicola Fox, ředitelka Heliophysics Division v centrále NASA.
Vzrušení je kolem první fáze slunečního střetu PSP. Od 31. října do 11. listopadu 2018 dokončila společnost Parker Solar Probe první fázi slunečního střetu, která urychlila vnější atmosféru Slunce - korónu - a shromažďovala bezprecedentní data se čtyřmi soupravami špičkových nástrojů. PSP obíhá kolem Slunce 24krát pro 24 fází slunečního střetu. Během mise použije sonda 7 gravitačních asistenčních letů Venuše k postupnému zmenšení své oběžné dráhy kolem Slunce.
Každá fáze slunečního střetu nastane, když je sonda uvnitř 0,25 AU od Slunce a během této doby budou vědecké přístroje shromažďovat data. Během této doby bude sonda vystavena extrémnímu teplu a záření a nemůže komunikovat. Až jednou opustí každou fázi, může poslat svá data zpět na Zemi, aby se heliofyzici mohli zamyslet.
"Parker Solar Probe nám poskytuje nezbytná měření, abychom pochopili sluneční jevy, které nás po celá desetiletí zmatují." - Nour Raouafi, vědec projektu PSP, JHU / APL.
První fáze slunečního setkání je dokončena, a ačkoli mise má ještě hodně práce, musí se vědci Parkeru podělit o to, co doufají, že se z mise u americké geofyzikální unie ve Washingtonu DC naučí.
Když byla mise PSP navržena, vědci chtěli odpovědět na tři důležité otázky týkající se heliophysics:
- Jak je vnější atmosféra Slunce, koróna, zahřátá na teploty asi 300krát vyšší, než je viditelný povrch níže?
- Jak je sluneční vítr tak rychle zrychlen na vysoké rychlosti, které pozorujeme?
- Jak se některé z nejenergičtějších částic Slunce od Slunce dostanou více než na polovinu rychlosti světla?
"Parker Solar Probe nám poskytuje nezbytná měření pro pochopení solárních jevů, které nás po celá desetiletí záhadou," řekl Nour Raouafi, projektový vědec Parker Solar Probe z Johns Hopkins University Applied Physics Lab ve Laurelu ve státě Maryland. "K uzavření vazby je potřeba lokální vzorkování sluneční korony a mladého slunečního větru a Parker Solar Probe to dělá jen to."
Žádná kosmická loď nikdy nebyla tak blízko Slunce jako PSP, takže vědci nevědí, co přesně od dat očekávat. Vědí, co se chtějí naučit, ale nemohou si být jisti.
"Nevíme, co můžeme očekávat tak blízko Slunce, dokud nezískáme data, a pravděpodobně uvidíme nějaké nové jevy," řekl Raouafi. "Parker je průzkumná mise - potenciál nových objevů je obrovský."
Zprávy z PSP naznačují, že první vědecká fáze zachytila kvalitní údaje. To je částečně způsobeno průletem Venuše, když sonda dokázala provést některá měření planety a ověřila, že nástroje fungují. Byla stažena některá data z vědecké fáze jedna, ale heliofyzici budou muset počkat, než se na to všechno dostanou. Vzhledem k výzvám v profilu mise nebudou některá vědecká data z tohoto setkání sestupná až po druhém slunečním setkání mise v dubnu 2019.
Sluneční sonda Parker není jediná kosmická loď studující Slunce. K dalším plavidlům patří kosmická loď SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) a STEREO-A (Solar Observatory and Terrestrial Relations Observatory Ahead). Ale žádný z těchto tří se nepřiblížil tak blízko Slunce jako PSP, přestože dělají důležitou vlastní vědu.
"Parker Solar Probe jde do oblasti, kterou jsme ještě nikdy nenavštívili," řekl Terry Kucera, solární fyzik v Goddardově vesmírném letovém centru NASA v Greenbeltu v Marylandu. "Mezitím můžeme pozorovat sluneční korunu, která řídí komplexní prostředí kolem sluneční sondy Parker."
Gif níže ukazuje skutečná data z kosmické lodi NASA pro sluneční a pozemské vztahy (STEREO-A), spolu s umístěním sondy Parker Solar Probe, když letí během vnější fáze slunečního střetu v listopadu 2018. Tyto obrázky poskytují klíčový kontext pro pochopení pozorování Parker Solar Probe. (Image Credit: NASA / STEREO)
Každá z kosmických lodí studujících Slunce poskytuje jiný kontext a pohled na to, co vidí ostatní. PSP cestuje do 0,25 AU, zatímco STEREO obíhá kolem 1 AU. SDO je na geosynchronní orbitě Země a SOHO je na halo orbitě kolem Slunce - Země LaGrange 1 bod.
"Mise STEREO je hlavně o pozorování heliosféry z různých míst a Parker je součástí toho - měření se provádí z pohledu, který jsme nikdy předtím neměli," řekla Kucera.
Věda je inkrementální a vědci s PSP rádi poukazují na to, že postupné zlepšování modelů fungování Slunce je součástí práce PSP, i když na naše otázky nedostaneme hands-down odpovědi.
Modely jsou dobrým způsobem, jak testovat teorie o základní fyzice Slunce. Vytvořením simulace, která se spoléhá na určitý mechanismus vysvětlování koronálního zahřívání - například určitý druh plazmatické vlny zvané Alfvénová vlna - mohou vědci zkontrolovat predikci modelu proti skutečným datům ze sondy Parker Solar Probe, aby zjistili, zda se zarovná. Pokud ano, znamená to, že základní teorií může být to, co se ve skutečnosti děje. Pokud tomu tak není, je to zpět na rýsovací prkno.
"Během úplného zatmění Slunce jsme měli hodně předpovědi strukturu sluneční korony," řekl Riley. „Parker Solar Probe poskytne bezprecedentní měření, které dále omezí modely a teorii, která je v nich zabudována.“
Rekordní rychlost PSP je pro její práci zásadní.
Slunce se otáčí jednou za 27 dní, jak to vidíme ze Země, a sluneční struktury, které řídí většinu jeho činnosti, se pohybují spolu s ním. To pro vědce představuje problém, protože si nemohou být jisti, zda je jejich variabilita dána skutečnými změnami v regionu produkujícím aktivitu - časovou variací - nebo je způsobena pouhým přijetím slunečního materiálu z nové zdrojové oblasti - prostorovou variací . Rychlost PSP znamená, že může tento problém překonat.
Gif níže z modelu znázorňujícího, jak sluneční vítr vytéká ze Slunce, s perspektivou překrytí nástroje WISPR společnosti Parker Solar Probe.
Kredity: Predictive Science Inc.
V některých bodech Parker Solar Probe cestuje dostatečně rychle, aby téměř přesně odpovídala rychlosti rotace Slunce, což znamená, že Parker se na krátkou dobu „vznáší“ nad jednou oblastí Slunce. Vědci si mohou být jisti, že změny dat během tohoto období jsou způsobeny spíše skutečnými změnami na Slunci než rotací Slunce.
Sluneční sonda Parker je součástí programu NASA Living with Star, který zkoumá aspekty systému Slunce-Země, které přímo ovlivňují život a společnost.
- Tisková zpráva NASA: Příprava na objevování pomocí sluneční sondy Parker NASA
- NASA: AGU 2018 - Očekávaná data a vědecký objev z Parker Solar Solar Probe od NASA
- Tisková zpráva NASA: Solární sonda Parker hlásí dobrý stav po uzavření solárního přístupu
- Tisková zpráva NASA: Záznam Parker Solar Probe se zlomil a stal se nejbližší kosmickou lodí ke Slunci
- NASA: Parker Solar Probe
- Program NASA Living With Star Star
