Înțelegerea noastră despre stele îndepărtate a crescut dramatic în ultimele decenii. Datorită instrumentelor îmbunătățite, oamenii de știință sunt capabili să vadă mai departe și mai clar, învățând astfel mai multe despre sistemele stelare și despre planetele care le orbitează (de asemenea, planetele extra-solare). Din păcate, va trece ceva timp până vom dezvolta tehnologia necesară pentru a explora aceste stele până aproape.
Între timp, NASA și ESA dezvoltă misiuni care ne vor permite să explorăm propriul nostru Soare ca niciodată. Aceste misiuni, Parker Solar Sonda NASA și ESB (Agenția Spațială Europeană) Orbiter Solar, vor explora mai aproape de Soare decât orice misiune anterioară. În acest sens, se speră că vor rezolva întrebări vechi de zeci de ani despre funcționarea interioară a Soarelui.
Aceste misiuni - care se vor lansa în 2018 și, respectiv, în 2020 - vor avea, de asemenea, implicații semnificative pentru viață aici, pe Pământ. Nu numai că lumina solară este esențială pentru viață, așa cum o știm, rafalele solare pot reprezenta un pericol major pentru tehnologie de care umanitatea devine tot mai dependentă. Aceasta include comunicații radio, sateliți, rețele de alimentare și fluxuri spațiale umane.
Și în următoarele decenii, Orbitul de pe Pământul scăzut (LEO) este de așteptat să fie din ce în ce mai aglomerat, pe măsură ce stațiile spațiale comerciale și chiar turismul spațial devin o realitate. Prin îmbunătățirea înțelegerii noastre despre procesele care conduc flares solare, prin urmare, vom fi capabili să prezicem mai bine când vor avea loc și cum vor afecta Pământul, navele spațiale și infrastructura din LEO.
Așa cum a explicat Chris St. Cyr, omul de știință al proiectului Solar Orbiter la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA, într-un comunicat recent al NASA:
„Scopul nostru este să înțelegem cum funcționează Soarele și cum afectează mediul spațial până la punctul de previzibilitate. Aceasta este într-adevăr o știință bazată pe curiozitate. ”
Ambele misiuni se vor concentra pe atmosfera exterioară dinamică a Soarelui, altfel cunoscută sub numele de corona. În prezent, o mare parte din comportamentul acestui strat al Soarelui este imprevizibil și nu este bine înțeles. De exemplu, există așa-numita „problemă de încălzire coronală”, unde corona Soarelui este mult mai caldă decât suprafața solară. Apoi, se pune întrebarea despre ce determină ieșirea constantă a materialului solar (de asemenea, vântul solar) la viteze atât de mari.
După cum a explicat Eric Christian, un cercetător în misiunea Parker Solar Probe la NASA Goddard:
„Parker Solar Probe și Solar Orbiter utilizează diferite tipuri de tehnologie, dar - ca misiuni - vor fi complementare. Vor face fotografii ale coroanei Soarelui în același timp și vor vedea unele din aceleași structuri - ce se întâmplă la poalele Soarelui și cum arată aceleași structuri la ecuator. "
Pentru misiunea sa, Parker Solar Probe se va apropia de Soare decât orice navă spațială din istorie - aproape de 6 milioane km (3,8 milioane mi) de suprafață. Aceasta va înlocui recordul anterior de 43.432 milioane km (~ 27 milioane mi), care a fost stabilit de sonda Helios B în 1976. Din această poziție, Parker Solar Probe va folosi cele patru apartamente ale sale de instrumente științifice pentru a imagina vântul solar și studiați câmpurile magnetice ale Soarelui, plasma și particulele energetice.
În acest sens, sonda va ajuta la clarificarea adevăratei anatomii a atmosferei exterioare a Soarelui, ceea ce ne va ajuta să înțelegem de ce corona este mai caldă decât suprafața Soarelui. Practic, în timp ce temperaturile din corona pot atinge cât mai multe milioane de grade, suprafața solară (de asemenea, fotosfera), înregistrează temperaturi de aproximativ 5538 ° C (10.000 ° F).
Între timp, Solar Orbiter va ajunge la o distanță de aproximativ 42 de milioane km (26 milioane mi) de Soare și va asuma o orbită înaltă înclinată care poate oferi primele imagini directe ale poliilor Soarelui. Aceasta este o altă zonă a Soarelui pe care oamenii de știință încă nu o înțeleg foarte bine, iar studiul acesteia ar putea oferi indicii valoroase cu privire la ceea ce determină activitatea constantă și erupțiile Soarelui.
Ambele misiuni vor studia, de asemenea, vântul solar, care este cea mai perforată influență a Soarelui asupra sistemului solar. Acest abur de gaz magnetizat umple Sistemul Solar interior, interacționând cu câmpurile magnetice, atmosferele și chiar suprafețele planetelor. Aici, pe Pământ, este ceea ce este responsabil pentru Aurora Borealis și Australis și, de asemenea, poate juca uneori cu sateliți și sisteme electrice.
Misiunile anterioare i-au determinat pe oamenii de știință să creadă că corona contribuie la procesul care accelerează vântul solar la viteze atât de mari. Pe măsură ce aceste particule încărcate părăsesc Soarele și trec prin coronă, viteza lor se triplică efectiv. Până când vântul solar ajunge la nava spațială responsabilă de măsurarea acesteia - 148 milioane km (92 milioane mi) de Soare - are destul timp pentru a se amesteca cu alte particule din spațiu și a pierde unele dintre caracteristicile sale definitorii.
Fiind parcat atât de aproape de Soare, Parker Solar Sonde va putea măsura vântul solar la fel cum se formează și lasă corona, oferind astfel cele mai precise măsurători ale vântului solar înregistrate vreodată. Din perspectiva sa deasupra polilor Soarelui, Solar Orbiter va completa studiul Parker Solar Probe asupra vântului solar, văzând cum variază structura și comportamentul vântului solar la diferite latitudini.
Această orbită unică va permite, de asemenea, Solar Orbiter să studieze câmpurile magnetice ale Soarelui, deoarece o parte din cea mai interesantă activitate magnetică a Soarelui este concentrată la poli. Acest câmp magnetic este de anvergură, în mare parte datorită vântului solar, care ajunge spre exterior pentru a crea o bulă magnetică cunoscută sub numele de heliosferă. În heliosferă, vântul solar are un efect profund asupra atmosferelor planetare, iar prezența sa protejează planetele interioare de radiațiile galactice.
În ciuda acestui fapt, nu este încă clar în totalitate modul în care câmpul magnetic al Soarelui este generat sau structurat adânc în interiorul Soarelui. Dar având în vedere poziția sa, Solar Orbiter va putea studia fenomenele care ar putea duce la o mai bună înțelegere a modului în care este generat câmpul magnetic al Soarelui. Acestea includ raze solare și ejectări ale masei coronale, care se datorează variabilității cauzate de câmpurile magnetice din jurul polilor.
În acest fel, Parker Solar Sonda și Solar Orbiter sunt misiuni gratuite, studiind Soarele din diferite puncte de vedere pentru a ajuta la rafinarea cunoștințelor noastre despre Soare și heliosferă. În acest proces, acestea vor furniza date valoroase care ar putea ajuta oamenii de știință să abordeze întrebări de lungă durată despre Soarele nostru. Acest lucru ar putea ajuta la extinderea cunoștințelor noastre despre alte sisteme stelare și poate chiar să răspundem la întrebări despre originile vieții.
După cum a explicat Adam Szabo, un om de știință al misiunii Parker Solar Probe la NASA Goddard:
„Există întrebări care ne frământă de multă vreme. Încercăm să descifrăm ce se întâmplă lângă Soare, iar soluția evidentă este să mergem doar acolo. Nu putem aștepta - nu doar eu, ci întreaga comunitate. ”
În timp și odată cu dezvoltarea materialelor avansate necesare, am putea chiar să putem trimite sonde în Soare. Dar până la acel moment, aceste misiuni reprezintă cele mai ambițioase și îndrăznețe eforturi de a studia Soarele până în prezent. La fel ca în multe alte inițiative îndrăznețe de a studia Sistemul nostru Solar, sosirea lor nu poate veni destul de curând!
