Bir sanatçının NASA'nın Parker Solar Probe'u güneşle ilgili veri toplama tasviri.
(Resim: © Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı)
Güneş en çok korunan sırlarından bazılarını bırakmaya başlıyor.
İlk bilim sonuçları NASA'lardan geldi Parker Güneş Sondası (PSP), güneşte tarihteki diğer insan yapımı nesnelerden daha hızlı ve daha yakın uçtu.
Bugün dergide (4 Aralık) Nature dergisinde çevrimiçi olarak yayınlanan dört makalede bildirilen ilk PSP geri dönüşleri, gökyüzümüzdeki en parlak ışık olmasına rağmen şaşırtıcı derecede gizemli kalan Dünya'nın yıldızındaki perdeyi kaldırmaya başlıyor.
"Bu dört makale, güneş sisteminin keşfedilmemiş bir bölgesine girerek PSP'nin zaten büyük keşifler yaptığını gösteriyor." Londra Üniversitesi Mullard Uzay Bilimi Laboratuvarı araştırmacısı Daniel Verscharen eşlik eden bir "Haberler ve "Doğa" nın aynı sayısında "parçalar". Verscharen yeni çalışmaların hiçbirinde yer almıyordu.
Güneşi Öpmek
PSP Ağustos 2018'de piyasaya sürüldü, araştırmacıların güneşin iç işleyişini daha iyi anlamalarına yardımcı olmak için 1,5 milyar dolarlık bir görevde.
Misyon bilim adamları özellikle uzun süredir devam eden iki bulmacayı çözmekle ilgileniyorlar: güneş rüzgarı olarak bilinen güneşten sürekli olarak akan parçacık akışının muazzam hızlarına nasıl hızlandığı; ve güneşin dış atmosferi veya korona neden yüzeyinden çok daha sıcak. (Corona sıcaklıkları 2 milyon Fahrenheit veya 1.1 milyon santigrat derecenin üzerine çıkabilir. Güneş yüzeyi 11.000 F veya 6.000 C'de dümdüz olarak ılıktır.)
PSP, bu soruları yüzsüzce namlu kılarak ele alıyor korona kendisi. Her beş ayda bir, prob güneşin cızırtılı atmosferini yakınlaştırır ve yıldızımıza benzeri görülmemiş yakından bakar.
Bu en yakın yaklaşımlar veya çevre geçitleri PSP'yi bugüne kadar güneş yüzeyinden 15 milyon mil (24 milyon kilometre) içinde aldı. Bu görevden önce, bir prova güneşe en yakın olanı 26.55 milyon mil (42.73 milyon km) idi - 1976'da Helios 2 zanaatının, ABD'nin ve eski Batı Almanya'nın ortak çabasının çektiği bir başarı.
Helios 2 ayrıca güneşe göre en yüksek hızın rekorunu 246.960 km / s'de 153.454 mil / saat hızıyla belirledi. Bu işaret NASA'nın Juno Jupiter yörüngesi tarafından kırıldı ve Temmuz 2016'da gaz devine varışında 165.000 mil / saat'e ulaştı. 6, 2018, güneşin güçlü yerçekimi PSP'yi azami hız 213.243 mil / saat (343.181 km / s).
Koronadaki koşullar elbette aşırı derecede, bu nedenle PSP bazı ağır hizmet zırhlarıyla donatılmıştır: zanaat ve dört bilim enstrümanını yoğun ısıdan koruyan 4,5 inç kalınlığında (11,4 santimetre) karbon kompozit kalkan ve radyasyon.
Bu araçlar, diğer şeylerin yanı sıra elektrik ve manyetik alanları ve dalgaları ölçen Alan Deneyi'dir (Alanlar); güneş atmosferinde ve ötesinde yüksek hızlara hızlanan elektronları, protonları ve ağır iyonları karakterize eden Entegre Güneş Araştırması (ISoIS); korona ve çevresini görüntüleyen bir dizi teleskop olan Güneş Sondası için Geniş Alan Görüntüleyicisi (WISPR); ve Güneş Enerjisi Elektronları Alfa ve Protonları (SWEAP) araştırması. güneş rüzgarı (elektronlar, protonlar ve helyum iyonları).
Dört yeni makale, Kasım 2018 ve Nisan 2019'da gerçekleşen PSP'nin ilk iki çevre geçişi sırasında bu enstrümanların gözlemlediğini bildiriyor.
"Yavaş" güneş rüzgârını kaynağına kadar takip etmek
Çalışmalardan biriÖrneğin, Fields'ın malları, akışın hiçbir zaman 1.8 milyon km / s'yi aşmayan bir bileşeni olan "yavaş" güneş rüzgarı üzerine almaya başladığını tespit etti. "Yavaş" burada göreli bir terimdir; "hızlı" güneş rüzgarı bu hızın yaklaşık iki katı kadar fermuarlar.
Bilim adamları, hızlı güneş rüzgârının, güneşin kutuplarının yakınında dış atmosferin normalden daha soğuk ve daha ince olduğu büyük koronal "deliklerden" kaynaklandığını zaten biliyorlardı. Ve Fields'den elde edilen veriler, yavaş rüzgarın koronal deliklerden de geldiğini, ancak güneş ekvatorunun yakınındaki daha küçük olanlardan geldiğini gösteriyor.
Alanlar ayrıca uzay aracının üzerinden akan güneş manyetik alanında şaşırtıcı ters dönüşler gözlemledi: Alan bazen yönünü 180 derece çevirdi ve sonra saniyeler veya dakikalar içinde tekrar geri döndü.
Berkeley, Kaliforniya Üniversitesi'nden fizik profesörü olan çalışma lideri yazar ve Fields baş araştırmacısı Stuart Bale, "Bu geçişler muhtemelen bir çeşit plazma jetleriyle ilişkilidir." Dedi. "Benim düşüncem, bu geri dönüşlerin veya jetler, güneş rüzgarı ısıtma sorununun merkezinde yer alıyor."
SWEAP verileribu arada, bu tersinişlerin, Verscharen'in söylediği gibi, "güneşten gelen tarla hatlarında S-şekilli kıvrımları hareket ettirdiğini" ve dönüşlerin güneş rüzgarının hızını arttırdığını belirtin.
ISoIS'ten Bulgular Ortaya çıkan bu resmin dışına çıkmaya yardım edin. Cihazın verileri, belki de şaşırtıcı derecede S-şekilli alan çizgileri boyunca seyahat ettikleri için PSP'ye ulaşması beklenenden daha uzun süre enerjik güneş parçacıklarının sürdüğünü gösteriyor.
ISoIS ayrıca, dünyadaki enstrümanlar tarafından fark edilecek kadar dramatik olmayan birden fazla parçacık patlaması tespit etti.
Bir açıklamada, ISoIS baş araştırmacısı ve baş yazarı Princeton Üniversitesi'nden David McComas, "Güneşli minimum koşullarda bile, güneş hiç düşündüğümüzden çok daha küçük enerjik parçacık olayları üretir." Dedi. (Güneş etkinliği 11 yıllık bir döngüde cilalar ve azalır ve yıldızımız şu anda nispeten inaktif bir aşamadadır.)
McComas, "Bu ölçümler, güneş enerjili parçacıkların kaynaklarını, hızlanmasını ve taşınmasını çözmemize ve sonuçta gelecekte uyduları ve astronotları daha iyi korumamıza yardımcı olacak."
Ve WISPR, bilim adamlarına güneşimizi, korona ve yıldızımızı çevreleyen karmaşık, hareketli bölgeyi daha net bir şekilde gösteriyor. WISPR'ın görüntüleri, diğer araçlar tarafından toplanan bilgileri uygun bir bağlama oturtmaya yardımcı olur ve ayrıca kendi başlarına bilgi verir.
Örneğin, dördüncü yeni çalışma raporlara göre, WISPR fotoğrafları güneşe yakın tozlu bir bölge için, kanıtlanmış ancak henüz doğrudan algılanmayan bazı kanıtlar sunmaktadır. PSP'den alınan ayrıntılı görüntüler, güneş rüzgârında, güneşin yüzeyindeki manyetik alandaki değişikliklerle tutarlı olan ve güneşten fırlatılan ve genç güneş rüzgârının bir parçasını oluşturan küçük plazma lekelerini ortaya çıkaran uzamsal varyasyonları da gösteriyor. "Verscharen yazdı.
En iyisi henüz gelmedi
Güneş rüzgarı cevabı şu anda kısmi bir cevaptır ve koronanın tam olarak nasıl bu kadar dramatik bir şekilde ısıtıldığı hala belirsizdir (ancak yeni sonuçlar bazı ilginç ipuçları sunmaktadır). Ancak PSP ekibinin boşlukları doldurmak için bolca zamanı var, çünkü yeni yayınlanan bu sonuçlar sadece başlangıç. Uzay aracı, 2025 yılına kadar güneşi incelemeye devam etmek için tasarlandı ve yörünge pasajları, Venüs.
Örneğin, PSP'nin son bilim yörüngesi, güneş yüzeyinden sadece 3,83 milyon mil (6,16 milyon km) içinde alacak ve yaklaşık 630.000 km / s'lik en yüksek hızlara sahip olacak.
Ve gelecekteki bu yakın yaklaşımlar daha sık hale gelecek, çünkü PSP'nin güneş etrafındaki yolu küçülecek. Probun yörünge dönemi şu anda yaklaşık 150 Dünya günüdür, ancak görevin bitiminde 88 gün olacaktır.
Bu görevin süresi PSP ekibinin güneşi 11 yıllık faaliyet döngüsünün farklı aşamalarında incelemesine izin verecek. Bu nedenle, güneş öpüşen uzay aracı, araştırmacıları uzun süre meşgul edecek ilginç veri yığınları toplamalıdır.
Verscharen, "PSP verilerinin güneş ve güneş rüzgarı hakkındaki anlayışımızı uzun yıllar boyunca yönlendirmesi bekleniyor." "Yeni modeller ve teoriler uzay aracının keşifleriyle motive olacak ve bu bilgi evrendeki diğer yıldızlara ve astrofiziksel plazmaya aktarılacak."
- İşte Güneşe Giderken Dünya'nın Görünüşü
- Güneş Testi: Güneşimizi Ne Kadar İyi Biliyorsunuz?
- Fotoğrafları Başlat! NASA'dan Parker Solar Probe Güneşe Dokunmak İçin Patladı
Bu hikaye 14: 00'da güncellendi. EST, David McComas'tan bir açıklama içerecek.
Mike Wall'un uzaylı yaşam arayışı hakkındaki kitabı, "Dışarıda"(Grand Central Publishing, 2018; Karl Tate), şimdi çıktı. Onu Twitter'da takip et @michaeldwall. Bizi Twitter'da takip edin @Spacedotcom veya Facebook.
