Nowe zdjęcie z Teleskopu Słonecznego Inouye przedstawia bezprecedensowy widok złożonych aktywności słonecznych, zwiększając zrozumienie przestrzennego klimatu
Nowe zdjęcie powierzchni Słońca, uchwycone przez najpotężniejszy teleskop słoneczny, jaki kiedykolwiek zbudowano, oferuje niezrównany widok na burzliwą strukturę naszej najbliższej gwiazdy.
To niesamowite ujęcie jest pierwszym wykonanym za pomocą nowego Regulowanego Filtra Widzialnego (VTF) Teleskopu Słonecznego Daniela K. Inouye, obsługiwanego przez Fundację Nauki Stanów Zjednoczonych. Sprzęt umożliwia szczegółową trójwymiarową obserwację zjawisk zachodzących na powierzchni Słońca, według oficjalnego oświadczenia.
Zdjęcie z bliska ukazuje grupę ciemnych plam słonecznych, wielkości kontynentu, położonych blisko centrum fotosfery Słońca — widocznej warstwy Słońca. Rozdzielczość osiąga dokładność 10 kilometrów na piksel.
Plamy te wskazują na obszary intensywnej aktywności magnetycznej, gdzie często dochodzi do wybuchów słonecznych i wyrzutów koronalnych mas (CME) — ogromnych chmur plazmy i pól magnetycznych wydobywających się z korony słonecznej.
Wysokiej rozdzielczości zdjęcia, takie jak to, wykonane na początku grudnia, są kluczowe dla poprawy zrozumienia i przewidywania przestrzennego klimatu, wyjaśnił Friedrich Woeger, naukowiec zajmujący się instrumentami w projekcie. „Ekstremalne wydarzenia, takie jak burza słoneczna z 1859 roku, znana jako Wydarzenie Carringtona, wywołały pożary w telegrafach. Musimy zrozumieć mechanizmy leżące u podstaw tych zjawisk oraz to, jak mogą one wpłynąć na nasze systemy technologiczne”, powiedział.
CME mogą wchodzić w interakcje z polem magnetycznym Ziemi, wpływając na krytyczną infrastrukturę, taką jak sieci elektryczne i systemy komunikacji satelitarnej.
Słońce przechodzi przez 11-letnie cykle aktywności magnetycznej, przechodząc od okresów niskiej do wysokiej intensywności. W październiku agencje takie jak NOAA, NASA i Międzynarodowy Panel Przewidywania Cyklu Słonecznego ogłosiły, że obecny cykl osiągnął swój szczyt — tzw. „maksimum słoneczne”. W tej fazie pole magnetyczne Słońca odwraca się, a liczba plam wzrasta.
Z maksymalnym słonecznym w trakcie, Teleskop Inouye intensyfikował zbieranie zdjęć do testów instrumentów, wykorzystując moment do uchwycenia spektakularnych obrazów dynamiki słonecznej.
Jak działa Słońce wewnątrz
Zgodnie z wypowiedzią naukowca Marka Miescha z Uniwersytetu Kolorado, choć nie bierze bezpośrednio udziału w badaniach, ciepło z jądra Słońca rozprzestrzenia się poprzez ruchy konwekcyjne, podobne do gotowania zupy na kuchence.
Plamy słoneczne działają jak „magnetyczne przeszkody”, które utrudniają uwalnianie ciepła. Dlatego te obszary wyglądają ciemniej — emitują mniej światła i są stosunkowo chłodniejsze niż reszta powierzchni, chociaż nadal są cieplejsze niż jakikolwiek piec na Ziemi, według Miescha.
Tekstura Słońca wynika z różnic w temperaturze i gęstości między zewnętrznymi warstwami. VTF umożliwia badanie tych warstw poprzez filtrowanie różnych długości fal światła, działając jak strojnik, który ujawnia, co dzieje się na każdym poziomie atmosfery słonecznej.
Proces ten jest możliwy dzięki etalonowi — dwóm szklanym płytkom oddzielonym mikrometrami — który wykorzystuje zasadę interferencji fal, podobną do technologii redukcji szumów w słuchawkach. Odległość między płytkami decyduje o tym, które długości fal światła przechodzą, a które są blokowane.
W ciągu sekund, VTF rejestruje setki obrazów w różnych częstotliwościach, łącząc je w trójwymiarowy model aktywności słonecznej. Na podstawie tych danych naukowcy mogą analizować zmiany temperatury, ciśnienia, prędkości i pól magnetycznych w różnych warstwach Słońca.
„To był surrealistyczny moment, kiedy obserwowaliśmy pierwsze skany widmowe. Żaden inny instrument w teleskopie nie ma tej zdolności”, powiedziała dr Stacey Sueoka, inżynier optyczny w Krajowym Obserwatorium Słonecznym.
Przyszłość obserwacji Słońca
Rozwój VTF zajął ponad dekadę. Zainstalowane na szczycie Haleakalā, wulkanu o wysokości 3000 metrów na Maui, Hawaje, spektropolarymetr zajmuje kilka pięter Teleskopu Słonecznego Inouye.
Po jego budowie w Niemczech przez Instytut Fizyki Słonecznej, urządzenie zostało przetransportowane przez oceany Atlantycki i Spokojny i zmontowane kawałek po kawałku w miejscu, „jak statek w butelce”, słowami Woegera.
Przewiduje się, że VTF będzie w pełni funkcjonalne do 2026 roku.
„Można powiedzieć, że VTF reprezentuje technologiczne serce Teleskopu Inouye — a teraz bije na swoim miejscu”, powiedział dr Matthias Schubert, naukowiec projektu w Instytucie Fizyki Słonecznej.
Inicjatywa ta stanowi część globalnego wysiłku mającego na celu poszerzenie zrozumienia Słońca, który obejmuje także misje takie jak Solar Orbiter (ESA i NASA) oraz sonda Parker Solar Probe — pierwsza, która dosłownie „dotyka” Słońca.
Źródło i obrazy: CNN. Ta treść została stworzona z pomocą sztucznej inteligencji i sprawdzona przez zespół redakcyjny.
