Menininko vaizduojamas NASA „Parker“ saulės zondas, kaupiantis duomenis apie saulę.
(Nuotrauka: © Johns Hopkins universiteto taikomosios fizikos laboratorija)
Saulė pradeda atsisakyti kai kurių savo labiausiai saugomų paslapčių.
Pirmieji mokslo rezultatai gauti iš NASA „Parker“ saulės zondas (PSP), kuris nuskrido greičiau ir arčiau saulės nei bet kuris kitas žmogaus sukurtas objektas istorijoje.
Pirmasis PSP grąžinimas, apie kurį pranešama keturiuose internete šiandien (gruodžio 4 d.) Paskelbtuose žurnale „Nature“, pradeda kelti šydas į Žemės žvaigždę, kuri išliko stebėtinai paslaptinga, nepaisant to, kad ji amžinai buvo ryškiausia šviesa mūsų danguje.
„Šie keturi dokumentai rodo, kad PSP, nuvykęs į neištyrinėtą saulės sistemos regioną, jau padarė puikių atradimų“, - lydimame „Naujienų ir naujienų portale“ rašė Danielis Verscharenas, Londono universiteto koledžo Mullardo kosmoso mokslo laboratorijos tyrėjas. Peržiūros “kūrinys tame pačiame„ Gamtos “numeryje. Verscharen nedalyvavo jokiuose naujuose tyrimuose.
Bučiuojantis į saulę
PSP pradėjo veikti 2018 m. Rugpjūčio mėn, vykdant 1,5 milijardo dolerių misiją, kurios tikslas - padėti tyrėjams geriau suprasti vidinį saulės veikimą.
Misijos mokslininkai yra ypač suinteresuoti išspręsti du seniai mįslius: kaip iš saulės nuolat tekančių dalelių srautas, žinomas kaip saulės vėjas, įsibėgėja iki milžiniško greičio; ir kodėl yra saulės išorinė atmosfera, arba korona tiek karštesnis už jo paviršių. (Koronos temperatūra gali viršyti 2 milijonus laipsnių pagal Celsijaus laipsnį arba 1,1 milijono laipsnių Celsijaus. Saulės paviršius, palyginti su 11 000 F arba 6000 C, yra tiesiog žemas.)
MPT šiuos klausimus sprendžia nesąžiningai korona pats. Maždaug kartą per penkis mėnesius zondas priartėja prie karštos saulės atmosferos, todėl beprecedentiai iš arti pažvelgia į mūsų žvaigždę.
Šie artimiausi požiūriai, arba periferiniai praėjimai, iki šiol užėmė PSP per 15 milijonų mylių (24 milijonai kilometrų) nuo saulės paviršiaus. Prieš šią misiją artimiausias kada nors į saulę buvęs zondas buvo 26,55 mln. Mylių (42,73 mln. Km) - žygdarbis, kurį 1976 m. Nuplėšė laivas „Helios 2“, Jungtinių Valstijų ir buvusios Vakarų Vokietijos pastangomis.
„Helios 2“ taip pat užfiksavo greičiausio greičio saulės atžvilgiu rekordą - esant 153 454 km / h (246 960 km / h) greičiui. Šį ženklą sulaužė NASA Juno Jupiterio orbita, pasiekusi 165 000 mylių per valandą (265 000 km / val.) Greitį, 2016 m. Liepos mėn. Atvykusi į dujų milžiną. Tačiau PSP dabar yra greičio karalius: per pirmąjį kosminio laivo pravažiavimą per lapkritį. 2018 m. Sausio 6 d. Galinga saulės gravitacija PSP pagreitino iki a didžiausias greitis - 213 243 mylių per valandą (343 181 km / h).
Žinoma, sąlygos koronoje yra ekstremalios, todėl PSP turi keletą sunkiųjų šarvų: 4,5 colio storio (11,4 centimetrų) anglies kompozicinio skydo, kuris apsaugo laivą ir keturis jo mokslo prietaisus nuo intensyvaus karščio ir radiacija.
Tai instrumentai yra lauko eksperimentas (Fields), kuris, be kita ko, matuoja elektrinį ir magnetinį laukus bei bangas; integruotasis saulės tyrimas (ISoIS), apibūdinantis elektronus, protonus ir sunkiuosius jonus, kurie saulės atmosferoje ir už jos ribų pagreitėja dideliu greičiu; Saulės zondo plačiajuosčio vaizdo imtuvas (WISPR), teleskopų rinkinys, vaizduojantis koroną ir apylinkes; ir saulės vėjo elektronų alfa ir protonų (SWEAP) tyrimas, tiriantis gausiausias sudedamąsias dalis saulės vėjas (elektronai, protonai ir helio jonai).
Keturiuose naujuose dokumentuose aprašoma, ką šios priemonės stebėjo per pirmuosius du PSP peripeles, įvykius 2018 m. Lapkričio mėn. Ir 2019 m. Balandžio mėn.
„Lėto“ saulės vėjo sekimas iki jo ištakų
Vienas iš tyrimų, pavyzdžiui, nustatė, kad „Fields“ pradeda gauti prekes dėl „lėto“ saulės vėjo, tėkmės komponento, kuris niekada neviršija 1,1 milijono mph (1,8 milijono km / h). „Lėtas“ čia yra santykinis terminas; „greitas“ saulės vėjas suksis maždaug dvigubai greičiu.
Mokslininkai jau žinojo, kad greitas saulės vėjas kyla iš didelių vainikinių „skylių“ - dėmelių, kur išorinė atmosfera yra žymiai vėsesnė ir plonesnė nei įprasta - šalia saulės polių. Laukų duomenys rodo, kad lėtas vėjas sklinda ne iš vainikinių skylių, bet iš mažesnių, esančių šalia saulės ekvatoriaus.
Laukai taip pat stebėjo stebėtinus Saulės magnetinio lauko, sklandančio pro erdvėlaivį, priešingybes: Laukas kartais pakreipė savo orientaciją 180 laipsnių kampu, o po to per kelias sekundes ar minutes vėl pasuko atgal.
„Šie perjungimai tikriausiai yra susiję su kažkokiais plazminiais purkštukais“, - sakoma pranešimo autoriui ir pagrindiniam tyrėjų tyrinėtojui Stuartui Bale'ui, Kalifornijos universiteto Berkeley fizikos profesoriui Stuartui Bale'ui. "Mano pačios manymu, šie perjungimai arba purkštukai yra pagrindinė saulės vėjo kaitinimo problema."
Duomenys iš SWEAP, tuo tarpu nurodykite, kad tokie atbuline eiga yra „keliaujantys S formos posūkiai lauko linijose, einančiose nuo saulės“, kaip teigė „Verscharen“, ir kad atvartai padidina saulės vėjo greitį.
Išvados iš ISoIS padėkite suformuluoti šį atsirandantį paveikslą. Priemonės duomenys rodo, kad norint pasiekti PSP energetinės saulės dalelės užtrunka ilgiau, nei manyta anksčiau, galbūt todėl, kad jos keliauja stebėtinai S formos lauko linijomis.
„ISoIS“ taip pat aptiko daugybę dalelių trūkimų, kurie nėra pakankamai dramatiški, kad juos būtų galima pastebėti instrumentais čia, Žemėje.
„Nuostabu - net esant minimalioms saulės sąlygoms, saulė sukelia daug daugiau mažų energetinių dalelių, nei mes kada nors galvojome“, - sakoma Davidui McComasui iš Prinstono universiteto, ISoIS tyrėjui ir pagrindiniam vieno iš naujų tyrimų autoriui. (Saulės aktyvumas vaško ir nyksta 11 metų cikle, o mūsų žvaigždė šiuo metu yra santykinai neaktyvi.)
„Šie matavimai padės mums išaiškinti saulės energijos dalelių šaltinius, pagreitį ir transportavimą bei galiausiai ateityje geriau apsaugoti palydovus ir astronautus“, - pridūrė McComasas.
O WISPR mokslininkams pateikia aiškesnį saulės, koronos ir sudėtingo, besisukiojančio regiono, iš karto supančio mūsų žvaigždę, vaizdą. WISPR vaizdai padeda pateikti kitų instrumentų surinktą informaciją tinkamame kontekste ir taip pat suteikia įžvalgos.
Pavyzdžiui, ketvirtas naujas tyrimas pranešimų, WISPR nuotraukos pateikia kai kuriuos įrodymus apie zoną, kurioje be dulkių nėra saulės, kuri buvo postuluojama, bet dar nebuvo tiesiogiai nustatyta. Išsamūs PSP vaizdai taip pat rodo saulės vėjo erdvinius pokyčius, kurie atitinka saulės magnetinio lauko pokyčius jo paviršiuje, ir atskleidžia nedidelius plazmos pliūpsnius, kurie yra išstumiami iš saulės ir sudaro jauno saulės vėjo dalį, „Verscharen rašė.
Geriausia dar ateity
Saulės-vėjo atsakymas šiuo metu yra dalinis ir vis dar neaišku, kaip tiksliai vainika yra kaitinama taip dramatiškai (nors nauji rezultatai pateikia keletą intriguojančių įkalčių). Tačiau PSP komanda turi daug laiko užpildyti blankus, nes šie naujai paskelbti rezultatai yra tik pradžia. Erdvėlaivis yra skirtas tęsti saulės studijas iki 2025 m., O jo periferiniai praėjimai bus vis arčiau ir arčiau, nes trajektoriją skulptūrinės skraidyklės Venera.
Pavyzdžiui, PSP galutinė mokslo orbita nukeliaus ją tik per 3,83 mln. Mylių (6,16 mln. Km) nuo saulės paviršiaus, o didžiausias greitis bus maždaug 430 000 km / h (690 000 km / h).
Ir šie būsimi artimi požiūriai taps dažnesni, nes PSP kelias aplink saulę traukiasi. Šiuo metu zondo orbitalinis periodas yra apie 150 Žemės dienų, bet iki misijos pabaigos bus 88 dienos.
Šios misijos trukmė leis PSP komandai tyrinėti saulę įvairiais jos 11 metų veiklos ciklo etapais. Taigi, saulės spinduliais besislapstantis erdvėlaivis turėtų surinkti daugybę įdomių duomenų, kurie ilgą laiką tyrinėtojus užimtų.
„Tikimasi, kad PSP duomenys daugelį metų padės mums suprasti saulę ir saulės vėją“, - rašė Verscharenas. "Nauji modeliai ir teorijos bus motyvuoti atradimais apie kosminį laivą. Šios žinios bus pritaikytos kitoms žvaigždėms ir astrofizinėms plazmoms visoje visatoje".
- Štai kaip atrodo Žemė, kai einate link saulės
- Saulės viktorina: kaip gerai tu žinai mūsų saulę?
- Paleiskite nuotraukas! NASA „Parker“ saulės zondas blyksteli, kad paliestų saulę
Ši istorija buvo atnaujinta 14 val. EST įtraukti David McComas pareiškimą.
Mike'o Wallo knyga apie svetimo gyvenimo paieškas “Ten"(Grand Central Publishing, 2018; iliustruota Karlas Tate'as), nebėra. Sekite jį „Twitter“ @michaeldwall. sekite mus Tviteryje @Spacedotcom arba Facebook.
