Ο Ήλιος αποκαλύπτεται στους επιστήμονες όπως ποτέ άλλοτε, φέρνοντας στο φως νέα στοιχεία σχετικά με τον σχηματισμό και τη συμπεριφορά άλλων άστρων στο σύμπαν μας, χάρη στη δουλειά του διαστημοπλοίου Parker Solar Probe της NASA.
Σύμφωνα με ανακοίνωση της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας, το σκάφος αψηφά τις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες για να συλλέξει πολύτιμα επιστημονικά δεδομένα, τα οποία παρουσιάστηκαν σε τέσσερα νέα επιστημονικά άρθρα.
Τα στοιχεία που αποκάλυψε το Parker Solar Probe σχετικά με το πώς ο Ήλιος εκτοξεύει συνέχεια υλικά και ενέργεια θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να αναθεωρήσουν τα μοντέλα που χρησιμοποιούν για την κατανόηση και την πρόγνωση του διαστημικού καιρού γύρω από τον πλανήτη μας, καθώς και για την καλύτερη κατανόηση των διαδικασιών με τις οποίες δημιουργούνται και εξελίσσονται τα άστρα. Τα δεδομένα αυτά θα είναι πολύτιμα για την προστασία αστροναυτών και τεχνολογικών μέσων στο Διάστημα.
Στα τέσσερα επιστημονικά άρθρα, που δημοσιεύτηκαν online από το Nature, περιγράφονται οι άνευ προηγουμένου παρατηρήσεις από τα μέχρι τώρα περάσματα του σκάφους, που περιλαμβάνουν νέα στοιχεία γύρω από τις διαδικασίες πίσω από από ηλιακό άνεμο- τη συνεχή ροή θερμών, ιονισμένων αερίων από τον Ήλιο προς το ηλιακό μας σύστημα- και το πώς συνδυάζεται ο ηλιακός άνεμος με την περιστροφή του Ήλιου. Επίσης, το σκάφος εξέτασε τη σκόνη στο περιβάλλον του στέμματος του Ήλιου, και εντόπισε φαινόμενα επιτάχυνσης σωματιδίων τόσο μικρά που δεν εντοπίζονται από τη Γη.
Κατά τα αρχικά του περάσματα, το Parker μελέτησε τον Ήλιο από απόσταση περίπου 24 εκατ. χιλιομέτρων- δηλαδή από πιο κοντά από ό,τι είναι ο Ερμής στον Ήλιο. Ωστόσο, το διαστημόπλοιο θα πλησιάσει ακόμα πιο πολύ στο μέλλον, καθώς ταξιδεύει με ταχύτητα άνω των 340.000 χλμ/ ώρα- ταχύτερα από οποιοδήποτε άλλο διαστημόπλοιο στο παρελθόν.
«Τα πρώτα δεδομένα από το Parker αποκαλύπτουν το άστρο μας, τον Ήλιο, με νέους και εκπληκτικούς τρόπους» είπε ο Τόμας Ζούρμπουχεν, υψηλόβαθμο στέλεχος της NASA. «Η παρατήρηση του Ήλιου από κοντά αντί από πολύ μεγαλύτερη απόσταση μας δίνει μια άνευ προηγουμένου εικόνα σε σημαντικά ηλιακά φαινόμενα και πώς μας επηρεάζουν στη Γη, και μας δίνει νέα στοιχεία σχετικά με την κατανόηση των ενεργών άστρων ανά τους γαλαξίες».
Μεταξύ των ευρημάτων περιλαμβάνονται νέα δεδομένα σχετικά με το πώς συμπεριφέρεται η συνεχής ροή ηλιακού ανέμου από τον Ήλιο. Όταν παρατηρείται κοντά στη Γη, το πλάσμα του ηλιακού ανέμου εμφανίζεται σε μια σχετικά ομοιόμορφη ροή- μία που μπορεί να αλληλεπιδρά με το φυσικό μαγνητικό πεδίο του πλανήτη και να προκαλεί φαινόμενα διαστημικού καιρού που επιδρούν σε τεχνολογικά μέσα. Αντί για αυτή τη ροή, κοντά στον Ήλιο, οι παρατηρήσεις του Parker αποκαλύπτουν ένα δυναμικό και πολύ δομημένο σύστημα. Για πρώτη φορά οι επιστήμονες είναι σε θέση να μελετήσουν τον ηλιακό άνεμο από την πηγή του- το στέμμα του Ήλιου- όπως θα παρατηρούσε κανείς το ρέμα που λειτουργεί ως η πηγή ενός ποταμού.
Αναστροφές στα μαγνητικά πεδία
Κάτι που τράβηξε την προσοχή των επιστημόνων ήταν οι αναστροφές στην κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου που ρέει από τον Ήλιο. Οι αναστροφές αυτές, στις οποίες δόθηκε ο χαρακτηρισμός «switchbacks», φαίνονται να αποτελούν ένα πολύ κοινό φαινόμενο στη ροή του ηλιακού ανέμου εντός της τροχιάς του Ερμή, και να διαρκούν από μερικά δευτερόλεπτα μέχρι αρκετά λεπτά, καθώς περνούσαν από το διαστημόπλοιο. Ωστόσο δεν φαίνονται να λαμβάνουν χώρα πιο μακριά- κάτι που μέχρι τώρα τις καθιστούσε αόρατες.
Σε ένα «switchback» το μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται μέχρι να γυρίσει σχεδόν εντελώς προς τον Ήλιο. Αυτά τα φαινόμενα ενδέχεται να δώσουν στοιχεία σχετικά με τους μηχανισμούς που θερμαίνουν και επιταχύνουν τον ηλιακό άνεμο.
Περιστρεφόμενος άνεμος
Σε ένα άλλο επιστημονικό άρθρο, επιστήμονες παρουσιάζουν στοιχεία που προκαλούν έκπληξη σχετικά με το πώς η περιστροφή του Ήλιου επηρεάζει τη ροή του ηλιακού ανέμου. Κοντά στη Γη ο ηλιακός άνεμος περνά από τον πλανήτη μας καθώς ταξιδεύει σχεδόν σε ευθεία γραμμή από τον Ήλιο προς όλες τις κατευθύνσεις. Ωστόσο ο Ήλιος περιστρέφεται καθώς απελευθερώνει τον ηλιακό άνεμο, και πριν ο άνεμος εξαπολυθεί θεωρείται πως επηρεάζεται από την περιστροφή του άστρου, λαμβάνοντας ώθηση. Το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε για πρώτη φορά – και η κατανόηση αυτού του σημείου μετάβασης είναι σημαντική για να διαπιστωθεί πώς επιβραδύνεται η περιστροφή του Ήλιου και πώς αυτό μπορεί να σχετίζεται με τον κύκλο ζωής του άστρου μας, το παρελθόν του, καθώς και τα αντίστοιχα άλλων άστρων- όπως και τη δημιουργία πρωτοπλανητικών δίσκων (πυκνών δίσκων αερίου και σκόνης γύρω από νεαρά άστρα).
Σκόνη στον Ήλιο
Το διαστημόπλοιο της NASA επίσης παρατήρησε για πρώτη φορά απευθείας αραίωση σκόνης σε απόσταση περίπου 11 εκατ. χλμ από τον Ήλιο. Για το φαινόμενο αυτό υπήρχαν θεωρίες εδώ και περίπου έναν αιώνα, αλλά ήταν αδύνατον να γίνουν μετρήσεις ως τώρα.
Επιστήμονες πίστευαν εδώ και καιρό πως, κοντά στον Ήλιο, η σκόνη θερμαίνεται σε πολύ υψηλό βαθμό, μετατρέπεται σε αέριο και ως εκ τούτου προκύπτει μια περιοχή χωρίς σκόνη γύρω από το άστρο. Στον ρυθμό που παρατηρήθηκε αυτή η αραίωση, οι επιστήμονες εκτιμούν πως υπάρχει μια περιοχή εντελώς χωρίς σκόνη σε απόσταση 3-5 εκατ. χιλιομέτρων από τον Ήλιο, την οποία το σκάφος ίσως εντοπίσει ως τον Σεπτέμβριο του 2020, κατά τη διάρκεια του έκτου περάσματός του.
Σωματίδια και διαστημικός καιρός
Τα όργανα του σκάφους που έχουν να κάνουν με ενεργητικά σωματίδια ανίχνευσαν επίσης αρκετά συμβάντα που δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ ξανά στο παρελθόν, καθώς τα ίχνη τους χάνονταν πριν φτάσουν στη Γη. Επίσης, εντόπισαν και ένα σπάνιο είδος έκλυσης σωματιδίων με πολύ υψηλή αναλογία βαρέων στοιχείων. Τα φαινόμενα αυτά είναι σημαντικά, καθώς μπορούν να προκύψουν απρόσμενα και να οδηγήσουν σε φαινόμενα διαστημικού καιρού κοντά στη Γη που ενδεχομένως να μπορούν να θέσουν αστροναύτες σε κίνδυνο. Η κατανόηση των πηγών, της επιτάχυνσης και της μεταφοράς ηλιακών ενεργητικών σωματιδίων αναμένεται να βοηθήσει στην καλύτερη προστασία αστροναυτών στο Διάστημα στο μέλλον.