Χάρη στο Parker Solar Probe της NASA, οι επιστήμονες κατάφεραν επιτέλους να δουν πώς ο Ήλιος διασπάται και εκρήγνυται. Η αποστολή επιβεβαίωσε μια 70χρονη θεωρία σχετικά με τις μαγνητικές δυνάμεις πίσω από τις ηλιακές καταιγίδες. Πηγή: Shutterstock
Η ανακάλυψη αυτή εξηγεί πώς ο Ήλιος απελευθερώνει τεράστιες εκρήξεις ενέργειας που δημιουργούν ηλιακές καταιγίδες και τυφώνες αρκετά ισχυρούς ώστε να διαταράξουν τη λειτουργία δορυφόρων, δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας και επικοινωνιών στη Γη.
Επιβεβαιώνοντας θεωρίες δεκαετιών για τον Ήλιο
Μια ομάδα με επικεφαλής το Ινστιτούτο Ερευνών Νοτιοδυτικής Αμερικής (SwRI) παρείχε τα πρώτα άμεσα στοιχεία που επιβεβαιώνουν μακροχρόνιες θεωρίες για τη μαγνητική επανασύνδεση, μια ισχυρή διαδικασία που απελευθερώνει αποθηκευμένη μαγνητική ενέργεια και προκαλεί ηλιακές εκλάμψεις, στεμματικές εκτινάξεις μάζας και άλλα φαινόμενα του διαστημικού καιρού. Η ανακάλυψη αυτή κατέστη δυνατή χάρη στο Parker Solar Probe (PSP) της NASA, το μόνο διαστημόπλοιο που έχει περάσει από την ανώτερη ατμόσφαιρα του Ήλιου.
Η μαγνητική επανασύνδεση συμβαίνει όταν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου μέσα σε ένα υπερθερμασμένο πλάσμα διασπώνται και στη συνέχεια επανασυνδέονται σε διαφορετική διαμόρφωση. Αυτή η ξαφνική αλλαγή απελευθερώνει τεράστια ποσότητα ενέργειας. Στον Ήλιο, αυτή η διαδικασία προκαλεί εκρήξεις που μπορούν να διαταράξουν το ηλιακό σύστημα και να διαταράξουν την τεχνολογία στη Γη, συμπεριλαμβανομένων των δορυφόρων, των επικοινωνιών και των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας. Η ανάπτυξη ακριβών μοντέλων για το πώς λειτουργεί η επανασύνδεση στον Ήλιο είναι το κλειδί για την πρόβλεψη αυτών των καταστροφικών ηλιακών καταιγίδων πριν φτάσουν στον πλανήτη μας.
Μια μελέτη του Ήλιου, υπό την ηγεσία του SwRI, επιβεβαίωσε θεωρητικά μοντέλα δεκαετιών για τη μαγνητική επανασύνδεση του Ήλιου. Οι μετρήσεις από το Parker Solar Probe της NASA βοήθησαν να καλυφθούν σημαντικά κενά στα δεδομένα σχετικά με τις διεργασίες που προκαλούν τις ηλιακές εκλάμψεις, τις στεμματικές εκτινάξεις μάζας και άλλα φαινόμενα του διαστημικού καιρού. Οι μετρήσεις ελήφθησαν από την περιοχή που απεικονίζεται με λευκό χρώμα, η οποία έχει αναγνωριστεί ως η προέλευση της στεμματικής εκτίναξης μάζας. Τα σχήματα που εμφανίζονται εδώ προέρχονται από εικόνες που τραβήχτηκαν από την αποστολή Solar Orbiter της ESA. Πίστωση: ESA/NASA/Solar Orbiter.
Από τη μαγνητόσφαιρα της Γης στον Ήλιο
«Η επανασύνδεση συμβαίνει σε πολλαπλές χωρικές και χρονικές κλίμακες, σε διαστημικά πλάσματα που κυμαίνονται από τον Ήλιο έως τη μαγνητόσφαιρα της Γης, από εργαστηριακά περιβάλλοντα έως κοσμικές κλίμακες», δήλωσε ο Δρ. Ritesh Patel, ερευνητής στο Τμήμα Επιστήμης και Εξερεύνησης του Ηλιακού Συστήματος στο SwRI στο Boulder του Κολοράντο, και επικεφαλής συγγραφέας μιας νέας εργασίας που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy. «Από τα τέλη της δεκαετίας του 1990, έχουμε καταφέρει να εντοπίσουμε την επανασύνδεση στο ηλιακό στέμμα μέσω απεικόνισης και φασματοσκοπίας. Η ανίχνευση in situ ήταν δυνατή στη μαγνητόσφαιρα της Γης με την εκτόξευση αποστολών όπως η αποστολή Magnetosphere Multiscale (MMS) της NASA. Ωστόσο, παρόμοιες μελέτες στο ηλιακό στέμμα κατέστησαν δυνατές μόνο με την εκτόξευση του Parker Solar Probe της NASA το 2018».
Η άνευ προηγουμένου εγγύτητα του PSP με τον Ήλιο άνοιξε την πόρτα σε ανακαλύψεις που κάποτε θεωρούνταν αδύνατες. Κατά τη διάρκεια μιας κοντινής πτήσης στις 6 Σεπτεμβρίου 2022, το διαστημόπλοιο αντιμετώπισε μια τεράστια έκρηξη και συνέλεξε τις πρώτες λεπτομερείς εικόνες και μετρήσεις της δραστηριότητας του πλάσματος και του μαγνητικού πεδίου κατά τη διάρκεια ενός τέτοιου συμβάντος. Συνδυάζοντας αυτές τις παρατηρήσεις με δεδομένα από το Solar Orbiter του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), η ομάδα με επικεφαλής τον SwRI επιβεβαίωσε ότι το PSP είχε πράγματι πετάξει μέσα από τη ζώνη μαγνητικής επανασύνδεσης στην ατμόσφαιρα του Ήλιου για πρώτη φορά.
Το Parker Solar Probe της NASA είναι το πρώτο διαστημόπλοιο που πετάει απευθείας μέσα από την εξωτερική ατμόσφαιρα του Ήλιου, συλλέγοντας πρωτοφανή δεδομένα για την ηλιακή δραστηριότητα και τον αντίκτυπό της στη Γη. Πίστωση: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe
Επιβεβαιώθηκαν επιτέλους τα μακροχρόνια μοτίβα
«Αναπτύσσουμε τη θεωρία της μαγνητικής επανασύνδεσης εδώ και σχεδόν 70 χρόνια, οπότε είχαμε μια βασική ιδέα για το πώς θα συμπεριφέρονταν οι διαφορετικές παράμετροι», δήλωσε ο Πατέλ. «Οι μετρήσεις και οι παρατηρήσεις από τη συνάντηση επικύρωσαν δεκαετίες αριθμητικών προσομοιώσεων εντός ενός ορισμένου επιπέδου αβεβαιότητας. Τα δεδομένα θα χρησιμεύσουν ως ισχυροί περιορισμοί για μελλοντικά μοντέλα και θα παρέχουν μια πορεία για την κατανόηση των ηλιακών μετρήσεων του PSP από άλλα χρονικά πλαίσια και γεγονότα».
Η αποστολή MMS της NASA, με επικεφαλής την SwRI, έδωσε στους ερευνητές μια ιδέα για το πώς συμβαίνει η επανασύνδεση στο περιβάλλον κοντά στη Γη σε μικρότερες κλίμακες. Οι παρατηρήσεις του PSP του 2022 παρέχουν τώρα στους ερευνητές το κομμάτι του παζλ που λείπει και συνδέει την επανασύνδεση σε κλίμακα Γης με την ηλιακή κλίμακα. Στη συνέχεια, η SwRI θα εργαστεί για να προσδιορίσει εάν υπάρχουν μηχανισμοί επανασύνδεσης που σχετίζονται με αναταράξεις ή διακυμάνσεις μαγνητικών κυμάτων στις ηλιακές περιοχές που προσδιορίζονται από την PSP ως περιοχές που βιώνουν ενεργή επανασύνδεση.
Ξεκλειδώστε το μυστικό της μετάδοσης ενέργειας
«Η συνεχιζόμενη έρευνα κάνει ανακαλύψεις σε πολλαπλές κλίμακες, επιτρέποντάς μας να δούμε πώς μεταφέρεται η ενέργεια και πώς επιταχύνονται τα σωματίδια», δήλωσε ο Πατέλ. «Η κατανόηση αυτών των διεργασιών στον Ήλιο μπορεί να μας βοηθήσει να προβλέψουμε καλύτερα την ηλιακή δραστηριότητα και να βελτιώσουμε την κατανόησή μας για το περιβάλλον κοντά στη Γη».
Το Parker Solar Probe είναι μια αποστολή της NASA που σχεδιάστηκε για να μελετήσει τον Ήλιο από κοντά και να διερευνήσει πώς η δραστηριότητά του διαμορφώνει το περιβάλλον της Γης. Αποτελεί μέρος του προγράμματος «Ζώντας με τα Άστρα» της NASA, το οποίο επικεντρώνεται στο σύστημα Ήλιου-Γης και τον αντίκτυπό του στην καθημερινή ζωή και την κοινωνία. Το πρόγραμμα διαχειρίζεται το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Μέριλαντ για τη Διεύθυνση Επιστημονικών Αποστολών του οργανισμού στην Ουάσινγκτον. Το ίδιο το διαστημόπλοιο σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, το οποίο λειτουργεί και διαχειρίζεται επίσης την αποστολή.
Πηγή: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/tau-tham-do-mat-troi-parker-giai-ma-bi-an-keo-dai-70-nam-ve-hoat-dong-cua-mat-troi/20250824073432046
Σχόλιο (0)