Naše chápání vzdálených hvězd se v posledních desetiletích dramaticky zvýšilo. Díky vylepšeným nástrojům jsou vědci schopni vidět dál a jasněji, a tak se dozvědět více o hvězdných systémech a planetách, které je obíhají (aka. Extra-solární planety). Bohužel to bude nějakou dobu, než vyvinou potřebnou technologii k prozkoumání těchto hvězd zblízka.
Mezitím však NASA a ESA vyvíjejí mise, které nám umožní prozkoumat naše vlastní Slunce jako nikdy předtím. Tyto mise, NASA Parker Solar Probe a ESA (Evropská kosmická agentura) Solar Orbiter, prozkoumají blíže ke Slunci než jakákoli předchozí mise. Tím se doufá, že vyřeší desetiletí staré otázky o vnitřním fungování Slunce.
Tyto mise - které budou zahájeny v letech 2018 a 2020 - budou mít také významné důsledky pro život zde na Zemi. Sluneční světlo je pro život nejen nezbytné, jak jej známe, ale sluneční erupce mohou představovat hlavní riziko pro technologii, od níž je lidstvo stále více závislé. To zahrnuje rádiové komunikace, satelity, energetické sítě a lidské kosmické lety.
Očekává se, že v příštích desetiletích se Orbit Země (LEO) bude stále více zaplňovat, protože komerční vesmírné stanice a dokonce i vesmírná turistika se stanou skutečností. Zlepšením našeho porozumění procesům, které pohánějí sluneční erupce, budeme tedy schopni lépe předpovídat, kdy k nim dojde a jak ovlivní Zemi, kosmickou loď a infrastrukturu v LEO.
Jak uvedl v nedávné tiskové zprávě NASA Chris St. Cyr, vědec projektu Solar Orbiter v Goddard Space Flight Center NASA:
„Naším cílem je porozumět tomu, jak Slunce funguje a jak ovlivňuje vesmírné prostředí do bodu předvídatelnosti. To je věda vedená zvědavostí. “
Obě mise se zaměří na dynamickou vnější atmosféru Slunce, jinak známou jako korona. V současné době je mnoho z chování této vrstvy Slunce nepředvídatelné a není dobře pochopeno. Například je zde takzvaný „problém s koronálním ohřevem“, kdy je koronka Slunce o tolik teplejší než sluneční plocha. Pak je zde otázka, co vede k neustálému vylévání solárního materiálu (aka. Sluneční vítr) na tak vysoké rychlosti.
Jak Eric Christian, vědecký pracovník mise Parker Solar Probe v NASA Goddard, vysvětlil:
„Parker Solar Probe a Solar Orbiter používají různé druhy technologií, ale - jako mise - se budou doplňovat. Budou fotit sluneční koronu současně a uvidí některé stejné struktury - co se děje na pólech Slunce a jak tyto stejné struktury vypadají na rovníku. “
Sonda Parker Solar Probe se pro svou misi přiblíží ke Slunci než jakákoli kosmická loď v historii - téměř 6 miliónů km (3,8 milionu mil) od povrchu. To nahradí předchozí záznam o 43,432 milionech km (~ 27 milionů mil), který byl založen sondou Helios B v roce 1976. Z této pozice bude Parker Solar Probe pomocí svých čtyř souprav vědeckých přístrojů zobrazovat sluneční vítr a studovat magnetická pole, plazmu a energetické částice Slunce.
Tímto způsobem sonda pomůže vyjasnit skutečnou anatomii vnější atmosféry Slunce, což nám pomůže pochopit, proč je korona teplejší než povrch Slunce. V zásadě, zatímco teploty v koróně mohou dosáhnout až několika milionů stupňů, sluneční plocha (aka. Fotosféra), dochází k teplotám kolem 5538 ° C (10 000 ° F).
Mezitím se solární orbiter dostane do vzdálenosti asi 42 milionů km (26 milionů mil) od Slunce a zaujme vysoce nakloněnou orbitu, která může poskytnout vůbec první přímé představy o pólech Slunce. To je další oblast Slunce, kterou vědci dosud nepochopili velmi dobře, a její studium by mohlo poskytnout cenné vodítko k tomu, co řídí sluneční aktivitu a erupce Slunce.
Obě mise budou také studovat sluneční vítr, který je nejpropustnějším vlivem Slunce na sluneční soustavu. Tato pára magnetizovaného plynu zaplňuje vnitřní sluneční soustavu a interaguje s magnetickými poli, atmosférami a dokonce i povrchy planet. Tady na Zemi je to, co je zodpovědné za Aurora Borealis a Australis, a může také občas hrát chaos se satelity a elektrickými systémy.
Předchozí mise vedly vědce k přesvědčení, že korona přispívá k procesu, který urychluje sluneční vítr na tak vysoké rychlosti. Když tyto nabité částice opouštějí Slunce a procházejí koronou, jejich rychlost se efektivně ztrojnásobí. Než solární vítr dosáhne kosmické lodi zodpovědné za její měření - 148 milionů km (92 milionů mi) od Slunce - má dostatek času na smíchání s dalšími částicemi z vesmíru a ztratí některé z jeho definujících vlastností.
Parkerova sluneční sonda, která je zaparkována tak blízko Slunce, bude schopna měřit sluneční vítr tak, jak se tvoří a opouští korónu, čímž poskytuje nejpřesnější měření zaznamenaného slunečního větru. Ze svého pohledu nad póly Slunce doplní sluneční orbiter studii slunečního větru Parker Solar Probe tím, že uvidí, jak se struktura a chování slunečního větru mění v různých zeměpisných šířkách.
Tato jedinečná orbita také umožní slunečnímu orbiteru studovat magnetická pole Slunce, protože některé z nejzajímavějších magnetických aktivit Slunce jsou soustředěny na pólech. Toto magnetické pole je dalekosáhlé hlavně díky slunečnímu větru, který sahá směrem ven a vytváří magnetickou bublinu známou jako heliosféra. V heliosféře má sluneční vítr silný vliv na planetární atmosféru a její přítomnost chrání vnitřní planety před galaktickým zářením.
Přesto stále není zcela jasné, jak se generuje nebo strukturuje magnetické pole Slunce hluboko uvnitř Slunce. Ale vzhledem ke své poloze bude sluneční orbiter schopen studovat jevy, které by mohly vést k lepšímu pochopení toho, jak se vytváří magnetické pole Slunce. Patří mezi ně sluneční erupce a vystřelení koronální hmoty, které jsou způsobeny variabilitou způsobenou magnetickými poli kolem pólů.
Tímto způsobem jsou sluneční sondy Parker a Solar Orbiter doplňkovými misemi, které studují Slunce z různých vyhlídkových bodů, aby pomohly upřesnit naše znalosti o Slunci a heliosféře. Přitom poskytnou cenné údaje, které by vědcům mohli pomoci vyřešit dlouhodobé otázky týkající se našeho Slunce. To by mohlo pomoci rozšířit naše znalosti o jiných hvězdných systémech a možná dokonce odpovědět na otázky o původu života.
Jak Adam Szabo, mise vědec pro Parker Solar Probe na Goddard NASA, vysvětlil:
"Existují otázky, které nás dlouho trápí." Snažíme se rozluštit, co se děje v blízkosti Slunce, a zjevné řešení je prostě jít tam. Nemůžeme čekat - nejenom já, ale celá komunita. “
V čase as vývojem potřebných pokročilých materiálů bychom mohli být schopni poslat sondy do Slunce. Až do té doby však tyto mise představují nejambicióznější a nejodvážnější úsilí k prozkoumání Slunce. Stejně jako u mnoha jiných odvážných iniciativ ke studiu naší sluneční soustavy, jejich příchod nemůže přijít dostatečně brzy!
