Sonda Parker Solar Probe rozwiązuje 70-letnią zagadkę dotyczącą aktywności słonecznej

DNVN - Po raz pierwszy w historii sonda Parker Solar Probe należąca do NASA przeleciała przez obszar Słońca, w którym pola magnetyczne gwałtownie się rozdzielają i łączą, potwierdzając w ten sposób teorię, nad którą naukowcy debatowali przez 70 lat.

Dzięki sondzie Parker Solar Probe NASA naukowcy w końcu zobaczyli, jak Słońce rozpada się i eksploduje. Misja potwierdziła 70-letnią teorię o siłach magnetycznych stojących za burzami słonecznymi. Źródło: Shutterstock

Odkrycie to wyjaśnia, w jaki sposób Słońce uwalnia ogromne ilości energii, które powodują burze słoneczne i huragany na tyle silne, że są w stanie zakłócić pracę satelitów, sieci energetycznych i komunikację na Ziemi.

Potwierdzenie teorii na temat Słońca, które obowiązują od dziesięcioleci

Zespół kierowany przez Southwest Research Institute (SwRI) dostarczył pierwszych bezpośrednich dowodów potwierdzających długoletnie teorie rekoneksji magnetycznej – potężnego procesu, który uwalnia zmagazynowaną energię magnetyczną i napędza rozbłyski słoneczne, koronalne wyrzuty masy i inne zjawiska pogody kosmicznej. Przełom ten był możliwy dzięki sondy Parker Solar Probe (PSP) NASA, jedynej sondy kosmicznej, która przeleciała przez górne warstwy atmosfery Słońca.

Rekoneksja magnetyczna zachodzi, gdy linie pola magnetycznego w przegrzanej plazmie rozpadają się, a następnie łączą się ponownie w innej konfiguracji. Ta nagła zmiana uwalnia ogromną ilość energii. Na Słońcu proces ten powoduje erupcje, które mogą rozprzestrzenić się po całym Układzie Słonecznym i zakłócić działanie technologii na Ziemi, w tym satelitów, systemów komunikacyjnych i sieci energetycznych. Opracowanie dokładnych modeli działania rekoneksji na Słońcu jest kluczowe dla przewidywania tych destrukcyjnych burz słonecznych, zanim dotrą one do naszej planety.

Badania Słońca prowadzone przez SwRI potwierdziły istniejące od dziesięcioleci teoretyczne modele rekoneksji magnetycznej Słońca. Pomiary wykonane przez sondę Parker Solar Probe NASA pomogły wypełnić ważne luki w danych dotyczących procesów napędzających rozbłyski słoneczne, koronalne wyrzuty masy i inne zjawiska pogody kosmicznej. Pomiary przeprowadzono w regionie oznaczonym na biało, który zidentyfikowano jako źródło koronalnego wyrzutu masy. Przedstawione tu rysunki pochodzą ze zdjęć wykonanych przez misję Solar Orbiter ESA. Źródło: ESA/NASA/Solar Orbiter.

Z ziemskiej magnetosfery do Słońca

„Rekoneksja zachodzi w wielu skalach przestrzennych i czasowych, w plazmach kosmicznych, od Słońca po ziemską magnetosferę, od środowisk laboratoryjnych po skale kosmiczne” – powiedział dr Ritesh Patel, naukowiec z Wydziału Nauki i Eksploracji Układu Słonecznego w SwRI w Boulder w stanie Kolorado i główny autor nowego artykułu opublikowanego w czasopiśmie „Nature Astronomy”. „Od końca lat 90. XX wieku jesteśmy w stanie zidentyfikować rekoneksję w koronie słonecznej za pomocą obrazowania i spektroskopii. Detekcja in situ w ziemskiej magnetosferze stała się możliwa dzięki misjom takim jak misja NASA Magnetosphere Multiscale (MMS). Jednak podobne badania w koronie słonecznej stały się możliwe dopiero po wystrzeleniu sondy Parker Solar Probe przez NASA w 2018 roku”.

Niespotykana bliskość PSP do Słońca otworzyła drogę do odkryć, które kiedyś uważano za niemożliwe. Podczas bliskiego przelotu 6 września 2022 roku sonda natknęła się na potężną erupcję i zebrała pierwsze szczegółowe obrazy oraz pomiary aktywności plazmy i pola magnetycznego podczas takiego zdarzenia. Łącząc te obserwacje z danymi z sondy Solar Orbiter Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), zespół kierowany przez SwRI potwierdził, że PSP rzeczywiście po raz pierwszy przeleciał przez strefę rekoneksji magnetycznej w atmosferze Słońca.

Sonda Parker Solar Probe NASA to pierwszy statek kosmiczny, który przeleciał bezpośrednio przez zewnętrzną atmosferę Słońca, zbierając bezprecedensowe dane na temat aktywności słonecznej i jej wpływu na Ziemię. Źródło: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe

Długotrwałe modele w końcu potwierdzone

„Rozwijamy teorię rekoneksji magnetycznej od prawie 70 lat, więc mamy podstawową wiedzę na temat zachowania się różnych parametrów” – powiedział Patel. „Pomiary i obserwacje z tego spotkania potwierdziły dekady symulacji numerycznych z pewnym stopniem niepewności. Dane te posłużą jako silne ograniczenia dla przyszłych modeli i otworzą drogę do zrozumienia pomiarów słonecznych PSP w innych skalach czasowych i zdarzeniach”.

Misja MMS NASA, kierowana przez SwRI, dała naukowcom wyobrażenie o tym, jak rekoneksja zachodzi w środowisku bliskim Ziemi na mniejszą skalę. Obserwacje PSP z 2022 roku dostarczają badaczom brakującego elementu układanki, łączącego rekoneksję w skali Ziemi ze skalą słoneczną. Następnie SwRI będzie pracować nad ustaleniem, czy mechanizmy rekoneksji związane z zaburzeniami lub fluktuacjami oraz falami magnetycznymi występują w obszarach Słońca zidentyfikowanych przez PSP jako obszary aktywnej rekoneksji.

Odkrywanie tajemnicy transmisji energii

„Trwające badania przynoszą odkrycia w wielu skalach, które pozwalają nam zobaczyć, jak przekazywana jest energia i jak przyspieszane są cząstki” – powiedział Patel. „Zrozumienie tych procesów zachodzących w Słońcu może pomóc nam lepiej przewidywać aktywność słoneczną i pogłębić naszą wiedzę o środowisku bliskim Ziemi”.

Sonda Parker Solar Probe to misja NASA, której celem jest dokładne badanie Słońca i zbadanie, jak jego aktywność kształtuje środowisko Ziemi. Jest ona częścią programu NASA „Living with Stars”, który koncentruje się na układzie Słońce-Ziemia i jego wpływie na codzienne życie i społeczeństwo. Programem zarządza Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda w Maryland, należące do NASA, na zlecenie Dyrekcji Misji Naukowych agencji w Waszyngtonie. Sam statek kosmiczny został zaprojektowany i zbudowany przez Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, które również obsługuje i zarządza misją.

La Khe (według SciTech Daily)

Source: 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