کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا در هشتمین گذر نزدیک خود که رکوردشکن بود، وارد جو ستاره ما شد و سطح خورشید را لمس کرد.
به گزارش اورانوس و به نقل از اسکای اند تلسکوپ، برخلاف زمین، خورشید سطح جامد ندارد. اما منطقهای از فضا در اطراف خود دارد که در آن با پلاسمای خود حکمرانی میکند و فراتر از آن، کنتری ندارد. در 8 اردیبهشت 1400، کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا از آن مرز عبور کرد و پلاسما و امواج مغناطیسی متصل به خورشید را لمس کرد.
این مرز به عنوان سطح Alfvén شناخته میشود. در داخل این سطح، میدان مغناطیسی خورشید پلاسما را محکم نگه داشته و حرکات آن را کنترل میکند. میدان مغناطیسی خارج از این سطح ضعیفتر است و پلاسما اختیار را میگیرد و خطوط میدان مغناطیسی را با خود میکشد و به شکل باد خورشیدی به بیرون جریان مییابد.
جاستین کسپر (دانشگاه میشیگان)، محقق اولیه ابزارهای SWEAP شناسایی ذرات در کاوشگر پارکر، توضیح میدهد که کاوشگر در طول هشتمین عبور خود به دور خورشید، در مجموع سه بار وارد جو مغناطیسی شده. کاسپر مطالعهای را بر روی گذرگاهها رهبری کرد که در 23 آذر در Physical Review Letters منتشر شد و نتایج را با سایر اعضای گروه در نشست جاری اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا اعلام کرد.
چگونه خورشید را لمس کنیم
اولین باری که پارکر از سطح آلفون گذشت طولانیترین زمان گذرش بود. حدود پنج ساعت در جو پرواز کرد. با وجود اینکه به پرواز خود به سمت خورشید ادامه میداد، به عقب بر میگشت، اما زمانی که به نزدیکترین گذر خود میرسید دوباره عمیقتر غوطهور شد – اما به طور خلاصه، این بار تنها پس از نیم ساعت خارج شد. سپس در مسیر حرکت به بیرون، فضاپیما بار دیگر برای چند ساعت در سطح فرو رفت.
کاسپر می گوید: «[سطح آلفون] باید چروکیده باشد. این مبهم نیست – زمانی که در زیر آن هستیم به خوبی مشخص است – اما سطح ساختاری برای خود دارد. بنابراین، در حالی که کاوشگر هنگام عبور از مرز، تغییری آرام در شرایط را میبیند، جایی که مرز است میتواند تغییر کند. دلیل این سطح چروک هنوز سوال بیپاسخ است، اگرچه محققان گمان میکنند که عبور از روی یک شبه جریان پایینتر در تاج، مرز را به بیرون هل داده تا اولین عبور را فعال کند.
آنچه واضح است این است که در داخل جو خورشید، شرایط با بیرون متفاوت است. پارکر امواج پلاسما را دید که به جای جریان یافتن به بیرون، به جلو و عقب حرکت میکردند. این تفاوت نه تنها برای ابزارهای SWEAP و FIELDS که به ترتیب ذرات و میدانهای الکتریکی و مغناطیسی را اندازهگیری میکنند، بلکه برای تصویرگر WISPR کاوشگر نیز قابل مشاهده بود.
این تصاویر WISPR عمدتاً نور خورشید را نشان میدهند که الکترونها در باد خورشیدی پراکنده شدهاند. مناطق روشنتر به معنی مناطق با چگالی باد خورشیدی بالاتر است. توالی تصاویر کاوشگر خورشیدی پارکر را نشان میدهد که از میان باد خورشیدی پرواز میکند، با جریانهای تاجی که از بالا (توالی بالا) و زیر (توالی پایین) فضاپیما عبور میکنند.
WISPR ساختارهایی را در باد خورشیدی نشان داد که دانشمندان هرگز از منظرهای قبلی خود ندیده بودند. و نه تنها تصویر ساختارها را ثبت میکرد، بلکه در واقع از میان آنها عبور میکرد. نور رئوفی (آزمایشگاه فیزیک کاربردی جان هاپکینز) میگوید: «تصور کنید که سوار کاوشگر خورشیدی پارکر هستید. وقتی سازهها را از دور میبینید، به نظر میرسد که در مکانی در فضا هستند. اما اگر از میان آنها سفر کنید، برخی از آنها بالای سرتان پرواز میکنند، در حالی که برخی دیگر از زیر پایتان عبور میکنند.
رئوفی می گوید: «ا از میان منبع باد خورشیدی پرواز میکردیم.
کاوشگر خورشیدی پارکر در این ویدئو که از داده های تصویربرداری WISPR گردآوری شده است، از میان تاج خورشیدی با جریان های تاجی که از بالا و پایین کاوشگر عبور می کنند، پرواز کرد.
نمای داخل تاج ممکن است دو هدف علمی اصلی کاوشگر خورشیدی پارکر را روشن کند: منشا باد خورشیدی و منبع گرما برای تاج میلیون درجهای. تجزیه و تحلیل برای رسیدگی به این اهداف ادامه دارد و به زودی شامل گذرهای نهم و دهم پارکر میشود. تجزیه و تحلیل اولیه نشان میدهد که گذر نهم نیز پارکر را به داخل سطح آلفون برده. دادهها هنوز از گذر دهم، که در 30 آبان رخ داده، دریافت نشده است.
درک زیگزاگها
از منظر درونی کاوشگر، دانشمندان ممکن است توضیحی برای زیگزاگیها، منحنیهای S شکل در میدان مغناطیسی هم بیابند. اگرچه از دهه 1370 میدانستیم که وجود دارند، اما ژارکر علاقه خود را به این سازهها تجدید کرد، زیرا آنها در همه جای بادهای خورشیدی حاضر بودند.
آیا آنها بر روی سطح خورشید ساخته شدهاند؟ یا اینکه توسط فرآیندی شکل گرفتهاند که میدان را در مسیر خروج از S به هم میزند استوارت بیل (دانشگاه کالیفرنیا، برکلی)، محقق اصلی مجموعه ابزار FIELD از این موضوع اظهار شگفتی میکند.
در حالی که پاسخ به این سؤالات هنوز مشخص نیست، مشاهدات جدید نشان میدهد که زیگزاگها در تکههای گسسته رخ میدهند، و تمایل به داشتن درصد بالاتری از یونهای هلیم دارند. این آنها را به فوتوسفر، بالاترین سطح خورشید، که بیشتر فوتونهایی که میبینیم از آنجا میآیند، متصل می کند.
بیل میگوید: «این جالبتر میشود. او خاطرنشان میکند که تکههای زیگزاگها و یونهای هلیوم آنها به نظر میرسد با قیفهای مغناطیسی، مناطقی بین سلولهای همرفت غولپیکر در پلاسمای در حال جوش خورشید مرتبط هستند. در حالی که هنوز خیلی زود است که هر گونه سناریو برای منشا زیگزاگ را رد کنیم، او میافزاید: «به پاسخ خواهیم رسید!»
کاوشگر خورشیدی پارکر به حرکت مارپیچی خود به سمت خورشید ادامه خواهد داد و نزدیکترین گذر بعدی در بهمن خواهد بود. با نزدیکتر شدن، فعالیت خورشیدی نیز افزایش مییابد که نویدبخش بینشهای بیشتری در آینده است. دانشمند برنامه کاوشگر پارکر کلی کورک (مرکز ناسا) میگوید: “بشریت خورشید را لمس کرده است، و اکتشافات انقلابی تازه آغاز شدهاند.
