Au trecut 124 de zile de la lansarea Parker Solar Probe și de câteva săptămâni de când a făcut cea mai apropiată abordare pe care orice navă spațială a făcut-o vreodată unei stele. Acum, oamenii de știință își pun mâna pe date din abordarea atentă. Patru cercetători la recenta întâlnire a Uniunii Geofizice Americane de la Washington, D.C. au împărtășit ceea ce speră că pot învăța de la sondă. Ei speră că datele de la Parker Solar Probe îi vor ajuta să răspundă la întrebările vechi de zeci de ani despre Soare, corona sa și vântul solar.
Oamenii de știință care studiază Soarele au anticipat acest lucru de mult timp, iar așteptarea a meritat.
„Heliofizicienii așteaptă mai mult de 60 de ani pentru ca o misiune ca aceasta să fie posibilă. Misterele solare pe care vrem să le rezolvăm așteaptă în corona. ” - Nicola Fox, directorul Diviziei de Heliofizică din sediul NASA.
Entuziasmul este în jurul primei faze de întâlnire solară a PSP. În perioada 31 octombrie - 11 noiembrie 2018, Parker Solar Probe a finalizat prima fază de întâlnire solară, accelerând atmosfera exterioară a Soarelui - corona - și colectând date inedite cu patru apartamente de instrumente de ultimă oră. PSP va orbita Soarele de 24 de ori, pentru 24 de faze de întâlnire solară. În timpul misiunii, sonda va folosi 7 coli de asistență la gravitație Venus pentru a-și micșora treptat orbita în jurul Soarelui.
Fiecare fază de întâlnire solară are loc atunci când sonda se află în interiorul .25 UA de Soare, iar în acele momente instrumentele științifice vor colecta date. Sonda va fi expusă la căldură extremă și radiații în acest timp și nu poate comunica. Doar o dată ce iese din fiecare fază, își poate trimite datele înapoi pe Pământ pentru ca heliofizicienii să poată reflecta.
„Parker Solar Probe ne oferă măsurătorile esențiale pentru înțelegerea fenomenelor solare care ne încurcă de zeci de ani.” - Nour Raouafi, om de știință al proiectului PSP, JHU / APL.
Prima fază de întâlnire solară este completă și, deși misiunea are încă mult de lucru, oamenii de știință Parker au împărtășit o parte din ceea ce speră să învețe din misiunea de la Uniunea Americană Geofizică din Washington DC.
Când misiunea PSP a fost proiectată, oamenii de știință au dorit să abordeze trei întrebări importante cu privire la heliofizică:
- Cum este încălzită atmosfera exterioară a Soarelui, corona, la temperaturi de aproximativ 300 de ori mai mare decât suprafața vizibilă de mai jos?
- Cum se accelerează atât de repede vântul solar până la viteze mari pe care le observăm?
- Cum se retrag unele dintre cele mai energice particule ale Soarelui departe de Soare la mai mult de jumătate din viteza luminii?
„Parker Solar Probe ne oferă măsurătorile esențiale pentru înțelegerea fenomenelor solare care ne încurcă de zeci de ani”, a spus Nour Raouafi, om de știință al proiectului Parker Solar Probe de la Universitatea Johns Hopkins Laborator de fizică aplicată din Laurel, Maryland. "Pentru a închide legătura, eșantionarea locală a coronei solare și a vântului solar tânăr este necesară și Parker Solar Probe face exact asta."
Nici o navă spațială nu a fost niciodată la fel de aproape de Soare ca PSP, așa că oamenii de știință nu știu exact la ce să se aștepte de la date. Ei știu ce speră să învețe, dar nu pot fi siguri.
„Nu știm la ce să ne așteptăm atât de aproape de Soare până când nu vom primi datele și probabil vom vedea unele fenomene noi”, a spus Raouafi. „Parker este o misiune de explorare - potențialul pentru noi descoperiri este imens.”
Rapoartele PSP sugerează că prima fază științifică a capturat date de calitate. Acest lucru se datorează în parte zborului lui Venus, când sonda a fost capabilă să ia unele măsurători ale planetei, verificând că instrumentele funcționau. S-au descărcat unele date din prima fază științifică, dar heliofizicienii vor trebui să aștepte să pună mâna pe toate. Din cauza provocărilor din profilul misiunii, unele date științifice din această întâlnire nu se vor deconecta decât după cea de-a doua întâlnire solară a misiunii din aprilie 2019.
Sonda Parker Solar nu este singura navă spațială care studiază Soarele. Alte ambarcațiuni includ SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) și navele spațiale STEREO-A (Solar and Terrestrial Observatory Ahead). Dar niciunul dintre acești trei nu s-a apropiat atât de mult de Soare ca PSP, chiar dacă fac științe importante.
„Parker Solar Probe merge într-o regiune pe care nu am mai vizitat-o până acum”, a spus Terry Kucera, fizician în cadrul Centrului de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland. „Între timp, de la distanță, putem observa corona Soarelui, care conduce mediul complex din jurul Parker Solar Probe.”
Gif-ul de mai jos arată datele efective ale navei spațiale NASA Solar and Terrestrial Observatory Ahead (STEREO-A), împreună cu locația Parker Solar Probe în timp ce zboară prin atmosfera exterioară a Soarelui în prima fază de întâlnire solară din noiembrie 2018. Aceste imagini furnizează contextul cheie pentru înțelegerea observațiilor Parker Solar Probe. (Credit de imagine: NASA / STEREO)
Fiecare navă spațială care studiază Soarele oferă un context și punct de vedere diferit pentru ceea ce văd ceilalți. PSP va călători în .25 AU, în timp ce STEREO orbitează Soarele la aproximativ 1 AU. SDO se află într-o orbită geo-sincronă a Pământului, iar SOHO se află pe o orbită halo în jurul punctului LaGrange Soare-Pământ.
„Misiunea STEREO se referă la observarea heliosferei din diferite locații, iar Parker face parte din asta - efectuarea măsurătorilor dintr-o perspectivă pe care nu am avut-o niciodată”, a spus Kucera.
Știința este incrementală, iar oamenii de știință din PSP doresc să sublinieze că îmbunătățirea incrementală a modelelor de funcționare a Soarelui este o parte a activității PSP, chiar dacă nu primim răspunsuri reduse la întrebările noastre.
Modelele sunt o modalitate bună de a testa teoriile despre fizica care stă la baza Soarelui. Prin crearea unei simulări care se bazează pe un anumit mecanism pentru a explica încălzirea coronală - de exemplu, un anumit tip de undă plasmatică numită undă Alfvén - oamenii de știință pot verifica predicția modelului față de datele reale din Parker Solar Probe pentru a vedea dacă se aliniază. Dacă o fac, asta înseamnă că teoria care stă la baza poate fi ceea ce se întâmplă de fapt. Dacă nu, atunci este din nou pe tabloul de desene.
„Am avut mult succes în prezicerea structurii coronei solare în timpul eclipselor solare totale”, a spus Riley. „Parker Solar Probe va oferi măsurători inedite care vor constrânge și mai mult modelele și teoria încorporate în acestea.”
Viteza record a PSP este crucială pentru activitatea sa.
Soarele se rotește aproximativ o dată la 27 de zile pe măsură ce îl vedem de pe Pământ, iar structurile solare care conduc o mare parte din activitatea sa se mișcă odată cu el. Aceasta creează o problemă pentru oamenii de știință, deoarece nu pot fi siguri dacă variabilitatea pe care o văd este determinată de schimbări efective în regiunea care produce activitatea - variația temporală - sau este cauzată de simpla primire de materiale solare dintr-o nouă regiune sursă - variație spațială . Viteza PSP înseamnă că poate depăși această problemă.
Gif-ul de mai jos este de la un model care arată cum curge vântul solar de la Soare, cu perspectiva instrumentului WISPR de la Parker Solar Probe.
Credite: Predictive Science Inc.
În anumite puncte, Parker Solar Probe călătorește suficient de repede pentru a se potrivi aproape exact cu viteza de rotație a Soarelui, ceea ce înseamnă că Parker „plutește” peste o zonă a Soarelui pentru o perioadă scurtă de timp. Oamenii de știință pot fi siguri că modificările datelor în această perioadă sunt cauzate de schimbări reale pe Soare, mai degrabă decât de rotația Soarelui.
Parker Solar Probe face parte din programul NASA Living with a Star pentru a explora aspecte ale sistemului Soare-Pământ care afectează în mod direct viața și societatea.
- Comunicat de presă NASA: Pregătirea pentru descoperire Cu Parker Solar Sonda NASA
- NASA: AGU 2018 - Date preconizate și descoperire științifică din Sonda Parker Solar a NASA
- Comunicat de presă NASA: Parker Solar Sbe raportează o stare bună după o apropiere solară apropiată
- Comunicat de presă NASA: Parker Solar Sbe înregistrează record, devine cea mai apropiată navă spațială de Soare
- NASA: Parker Solar Sbe
- NASA Living With a Star Program
