Parker Solar Probe løser 70 år gammelt mysterium om solaktivitet

DNVN – For første gang i historien har NASAs Parker Solar Probe fløyet gjennom et område av solen der magnetfelt eksplosivt separerer og gjenforenes, noe som direkte bekrefter en teori som forskere har diskutert i 70 år.

Takket være NASAs Parker Solar Probe har forskere endelig sett hvordan solen går i oppløsning og eksploderer. Oppdraget har bekreftet en 70 år gammel teori om de magnetiske kreftene bak solstormer. Kilde: Shutterstock

Gjennombruddet forklarer hvordan solen slipper løs enorme energiutbrudd som skaper solstormer og orkaner kraftige nok til å forstyrre satellitter, strømnett og kommunikasjon på jorden.

Bekrefter flere tiår gamle teorier om solen

Et team ledet av Southwest Research Institute (SwRI) har levert de første direkte bevisene som bekrefter langvarige teorier om magnetisk retilkobling, en kraftig prosess som frigjør lagret magnetisk energi og driver solstormer, koronale masseutkastninger og andre værfenomener i rommet. Gjennombruddet ble muliggjort av NASAs Parker Solar Probe (PSP), det eneste romfartøyet som har fløyet gjennom solens øvre atmosfære.

Magnetisk gjenoppkobling skjer når magnetfeltlinjer i overopphetet plasma brytes fra hverandre og deretter gjenoppkobles i en annen konfigurasjon. Denne plutselige endringen frigjør en enorm mengde energi. På solen forårsaker denne prosessen utbrudd som kan spre seg over solsystemet og forstyrre teknologien på jorden, inkludert satellitter, kommunikasjon og strømnett. Å utvikle nøyaktige modeller for hvordan gjenoppkobling fungerer på solen er nøkkelen til å forutsi disse forstyrrende solstormene før de når planeten vår.

En SwRI-ledet studie av solen har bekreftet flere tiår gamle teoretiske modeller for solmagnetisk retilkobling. Målinger fra NASAs Parker Solar Probe har bidratt til å fylle viktige hull i data om prosessene som driver solutbrudd, koronale masseutstøtninger og andre værfenomener i rommet. Målingene ble tatt fra regionen som er avbildet i hvitt, som har blitt identifisert som opprinnelsen til den koronale masseutstøtningen. Figurene som vises her er fra bilder tatt av ESAs Solar Orbiter-oppdrag. Kilde: ESA/NASA/Solar Orbiter.

Fra jordens magnetosfære til solen

«Gjenoppkobling skjer på flere romlige og tidsmessige skalaer, i romplasmaer som spenner fra solen til jordens magnetosfære, fra laboratoriemiljøer til kosmiske skalaer», sa Dr. Ritesh Patel, forsker ved avdelingen for solsystemvitenskap og utforskning ved SwRI i Boulder, Colorado, og hovedforfatter av en ny artikkel publisert i Nature Astronomy. «Siden slutten av 1990-tallet har vi vært i stand til å identifisere gjenoppkobling i solkoronaen gjennom avbildning og spektroskopi. In situ-deteksjon har vært mulig i jordens magnetosfære med oppskytningen av oppdrag som NASAs Magnetosphere Multiscale (MMS)-oppdrag. Lignende studier i solkoronaen ble imidlertid først mulig med oppskytningen av NASAs Parker Solar Probe i 2018.»

PSPs enestående nærhet til solen har åpnet døren for oppdagelser som en gang ble ansett som umulige. Under en nærflyvning 6. september 2022 møtte romfartøyet et massivt utbrudd og samlet de første detaljerte bildene og målingene av plasma- og magnetfeltaktivitet under en slik hendelse. Ved å kombinere disse observasjonene med data fra European Space Agency’s (ESA) Solar Orbiter, bekreftet SwRI-ledede teamet at PSP faktisk hadde fløyet gjennom en magnetisk retilkoblingssone i solatmosfæren for første gang.

NASAs Parker Solar Probe er det første romfartøyet som flyr direkte gjennom solens ytre atmosfære, og samler inn enestående data om solaktivitet og dens effekter på jorden. Foto: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe

Langvarige modeller endelig bekreftet

«Vi har utviklet teorien om magnetisk retilkobling i nesten 70 år, så vi har en grunnleggende idé om hvordan de ulike parameterne vil oppføre seg», sa Patel. «Målingene og observasjonene fra møtet validerte flere tiår med numeriske simuleringer innenfor en viss grad av usikkerhet. Dataene vil tjene som sterke begrensninger for fremtidige modeller og gi en vei til å forstå PSP-solmålinger fra andre tidsskalaer og hendelser.»

NASAs MMS-oppdrag, ledet av SwRI, har gitt forskere en idé om hvordan gjenoppkobling skjer i miljøet nær jorden i mindre skala. PSP-observasjonene fra 2022 gir nå forskere den manglende brikken i puslespillet som forbinder gjenoppkobling på jordskala med solskalaen. Deretter vil SwRI jobbe med å avgjøre om gjenoppkoblingsmekanismer assosiert med forstyrrelser eller fluktuasjoner og magnetiske bølger er tilstede i solområdene som er identifisert av PSP som opplever aktiv gjenoppkobling.

Låser opp hemmeligheten bak energioverføring

«Pågående forskning gjør oppdagelser på flere skalaer som lar oss se hvordan energi overføres og hvordan partikler akselereres», sa Patel. «Å forstå disse prosessene i solen kan hjelpe oss med å bedre forutsi solaktivitet og forbedre vår forståelse av miljøet nær jorden.»

Parker Solar Probe er et NASA-oppdrag designet for å studere solen på nært hold og utforske hvordan dens aktivitet former jordens miljø. Det er en del av NASAs Living with Stars-program, som fokuserer på sol-jord-systemet og dets innvirkning på hverdagsliv og samfunn. Programmet administreres av NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland for byråets Science Mission Directorate i Washington. Selve romfartøyet ble designet og bygget av Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, som også driver og administrerer oppdraget.

La Khe (ifølge SciTech Daily)

Kilde: 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