Saulės veikla, vadinama „kosminiu oru“, daro didelę įtaką Žemei ir kitoms Saulės sistemos planetoms. Periodiniai išsiveržimai, dar vadinami saulės pliūpsniais, skleidžia nemažą kiekį elektromagnetinės spinduliuotės, kuri gali trikdyti viską, pradedant palydovais ir oro kelionėmis, baigiant elektros tinklais. Dėl šios priežasties astrofizikai bando geriau pažvelgti į Saulę, kad galėtų numatyti jos orų pokyčius.
Tai yra NSF 4 metrų (13 pėdų) Danielio Inouye saulės teleskopo (DKIST), anksčiau žinomo kaip Pažangiosios technologijos saulės teleskopas, tikslas - Haleakala observatorijoje Maui saloje Havajuose. Neseniai ši įstaiga išleido pirmuosius Saulės paviršiaus vaizdus, kurie atskleidžia precedento neturintį detalumo lygį ir pateikia apžvalgą, ką šis teleskopas parodys ateinančiais metais.
Šie vaizdai suteikia iš arti Saulės paviršiaus vaizdą, kuriame pavaizduota turbulenti plazma, išdėstyta pagal ląsteles primenančias struktūras. Šios ląstelės rodo žiaurius judesius, kurie perneša karštą saulės plazmą iš Saulės vidaus paviršiaus. Šis procesas, žinomas kaip konvekcija, mato šią ryškią plazmą į paviršių ląstelėse, kur vėliau ji atvėsta ir nusėda po paviršiumi tamsiomis juostomis.
Gavę tokius tikslius ir aiškius Saulės vaizdus, astronomai tikisi, kad galės geriau suprasti šį procesą, kad galėtų numatyti staigius kosminių orų pokyčius. Kaip paaiškino NSF direktorė Prancūzija Córdova:
„Nuo tada, kai NSF pradėjo dirbti su šiuo antžeminiu teleskopu, mes nekantriai laukėme pirmųjų vaizdų. Dabar galime pasidalyti šiais vaizdais ir vaizdo įrašais, kurie yra išsamiausi iki šiol. NSF „Inouye“ saulės teleskopas galės nustatyti magnetinius laukus saulės koronoje, kur vyksta saulės išsiveržimai, kurie gali paveikti gyvybę Žemėje. Šis teleskopas pagerins mūsų supratimą apie tai, kas lemia oro erdvę, o galiausiai padės prognozuotojams geriau numatyti saulės audras. “
Aiškiai tariant, Saulė yra G tipo (geltonojo nykštuko) pagrindinės sekos žvaigždė, egzistavusi apie 4,6 milijardo metų. Tai lemia maždaug pusę jo gyvenimo ciklo, kuris truks dar apie 5 milijardus metų. Savarankiškas branduolių sintezės procesas, kuris maitina Saulę (ir aprūpina visą mūsų šviesą, šilumą ir energiją), per sekundę sunaudoja apie 5 milijonus tonų vandenilio kuro.
Visa šio proceso metu sukuriama energija spinduliuoja į erdvę visomis kryptimis ir pasiekia patį Saulės sistemos kraštą. Nuo šeštojo dešimtmečio mokslininkai suprato, kad Žemė yra Saulės atmosferoje ir kad jos orų pokyčiai daro didžiulį poveikį Žemei. Net dabar, dešimtmečiais vėliau, yra daug apie gyvybiškai svarbiausius Saulės procesus, kurie lieka nežinomi.
Mattas Mountainis yra universitetų astronomijos tyrimų asociacijos, valdančios „Inouye“ saulės teleskopą, prezidentas. Kaip jis paaiškino saulės astronomijos tikslą:
„Žemėje galime numatyti, ar labai tiksliai lyja bet kur pasaulio kraštas, o kosminių orų dar nėra. Mūsų prognozės atsilieka nuo sausumos orų 50 metų, jei ne daugiau. Tai, ko mums reikia, yra suvokti fizinę aplinką, esančią už kosminių orų, ir tai prasideda nuo saulės, būtent tai „Inouye“ saulės teleskopas tirs per ateinančius dešimtmečius. “
Astronomai nustatė, kad Saulės plazmos judesys yra susijęs su saulės audromis dėl to, kad Saulės magnetinio lauko linijos susisukusios ir susivėlusios. Išmatuoti ir apibūdinti Saulės magnetinį lauką yra labai svarbu nustatant galimai žalingo saulės aktyvumo priežastis - tai, ko atžvilgiu „Inouye“ saulės teleskopas turi išskirtinę kvalifikaciją.
Anot „Inouye“ saulės teleskopo direktoriaus Thomaso Rimmele'o, visa tai patenka į Saulės magnetinį lauką. „Norėdami išsiaiškinti didžiausias saulės paslaptis, mes turime ne tik aiškiai matyti šias mažytes struktūras iš 93 milijonų mylių atstumo, bet ir labai tiksliai išmatuoti jų magnetinio lauko stiprį ir kryptį šalia paviršiaus bei atsekti lauką, kai jis išplatėja į milijoną - laipsnio vainikėlis, išorinė saulės atmosfera. “
Vienas iš didžiausių saulės dinamikos supratimo pranašumų yra galimybė numatyti svarbiausius oro įvykius. Šiuo metu vyriausybės ir kosmoso agentūros gali numatyti įvykius maždaug 48 minutes anksčiau laiko. Bet dėka tyrimų, kuriuos vykdo „Inouye“ saulės teleskopas ir kitos saulės observatorijos, astronomai tikisi gauti tai iki 48 valandų.
Tai suteiktų mums daugiau laiko užtikrinti, kad šie įvykiai neišmuštų iš elektros tinklų, ypatingos svarbos infrastruktūros, palydovų ir kosminių stočių. Natūralu, kad Saulės stebėjimo verslas nėra lengva užduotis, todėl kyla pakankamai rizikos. Dėl šios priežasties „Inouye“ saulės teleskopas atspindi daugelį naujausių pokyčių statybos, inžinerijos ir astronomijos srityse.
Tai apima jo 4 m (13 pėdų) veidrodį (didžiausią iš visų saulės teleskopų), adaptyviąją optiką, skirtą kompensuoti Žemės atmosferos sukeltus iškraipymus, ir nesugadintas matymo sąlygas virš Haleakala virš 3000 m (10 000 pėdų) viršūnės. Teleskopas taip pat remiasi keliomis apsaugos priemonėmis, užtikrinančiomis, kad jis neperkais, sutelkdamas nuo saulės 13 kilovatų galios saulės energiją.
Tai atliekama naudojant aukštųjų technologijų skysčiu aušinamą metalinį torą („šilumos sustabdymą“), kuris apsaugo didžiąją dalį saulės šviesos nuo pagrindinio veidrodžio ir aušinimo plokštelių, uždengiančių kupolą ir palaikančią stabilią temperatūrą aplink teleskopą. Observatorijos vidus taip pat yra vėsus, naudojant 11,25 km (7 mylių) aušinimo skysčio vamzdžius, kuriuos iš dalies atšaldo naktį kaupiantis ledas, ir vidines langines, užtikrinančias oro cirkuliaciją ir pavėsį.
„Turėdamas didžiausią bet kurio saulės teleskopo diafragmą, unikalų dizainą ir moderniausius prietaisus, pirmą kartą„ Inouye “saulės teleskopas galės atlikti sudėtingiausius saulės matavimus“, - sakė Rimmele. . „Po daugiau nei 20 metų darbo, kurį atliko didžiulė komanda, pasišventusi projektuoti ir pastatyti aukščiausią saulės tyrimų observatoriją, esame arti finišo linijos. Nepaprastai džiaugiuosi būdamas stebimas pirmuosius naujojo saulės ciklo saulės taškus, tik dabar besisukančius su šiuo neįtikėtinu teleskopu. “
NSF Astronomijos mokslų skyriaus programų direktorius Davidas Boboltzas taip pat yra atsakingas už objekto statybos ir eksploatacijos priežiūrą. Kaip jis nurodė, šie vaizdai yra tik ledkalnio viršūnė Saulės teleskopui „Inouye“:
„Per ateinančius šešis mėnesius„ Inouye “teleskopo mokslininkų, inžinierių ir technikų komanda toliau bandys ir užsakys teleskopą, kad jis būtų paruoštas naudoti tarptautinėje saulės mokslo bendruomenėje. „Inouye“ saulės teleskopas surinks daugiau informacijos apie mūsų saulę per pirmuosius 5 gyvenimo metus nei visi saulės duomenys, surinkti po to, kai „Galileo“ pirmą kartą nukreipė teleskopą į saulę 1612 m. “
„Inouye“ saulės teleskopas yra dalis trijulės instrumentų, kurių paskirtis - perversti saulės astronomiją ateinančiais metais. Jį jungia NASA „Parker Solar Probe“ (kuris šiuo metu skrieja aplink Saulę) ir ESA / NASA Saulės Orbiteris (kuris netrukus bus paleistas). Kaip apibendrino Valentinas Pilletas (NSF Nacionalinės saulės observatorijos direktorius), įdomus laikas būti saulės fiziku:
„Inouye“ saulės teleskopas leis nuotoliniu būdu nustatyti išorinius saulės sluoksnius ir juose vykstančius magnetinius procesus. Šie procesai sklinda į Saulės sistemą, kur „Parker“ saulės zondo ir „Saulės orbitos“ misija įvertins jų padarinius. Apskritai, jie yra tikras kelių pranešimų pasiėmimas, siekiant suprasti, kaip žvaigždės ir jų planetos yra magnetiškai sujungtos. “
