حققت المركبة الشمسية المدارية بالفعل ثروة من الاكتشافات العلمية
بالنسبة لمهمة لم تدخل بعد مرحلتها العلمية الرئيسية ، فقد ولّدت المركبة الشمسية بالفعل الكثير من العلوم العظيمة. يشهد اليوم نشر ثروة من النتائج من مرحلة الرحلات البحرية للمهمة.
ملاحظات الطب الشرعي للسطح الشمسي ، وقياسات الانفجار العملاق للجسيمات النشطة ، والمواجهة مع ذيل مذنب ليست سوى بعض النقاط البارزة من أكثر من خمسين بحثًا تضم عددًا خاصًا من علم الفلك والفيزياء الفلكية وتم تقديمها في 14 ديسمبر ، 2021 ، في الاجتماع السنوي AGU.
يقول Yannis Zouganelis ، نائب عالم مشروع ESA لـ Solar Orbiter: "تُظهر النتائج المنشورة اليوم تنوع علوم الطاقة الشمسية التي تجعل البعثة ممكنة ، وتشير إلى ثروة البيانات التي تتدفق الآن إلى الأرض".
بدأت مرحلة رحلة Solar Orbiter في 15 يونيو 2020 ، واستمرت حتى 27 نوفمبر 2021. خلال ذلك الوقت ، حصلت المركبة الفضائية على بيانات علمية من خلال أدواتها الموجودة في الموقع ، والتي تم تصميمها لقياس البيئة المحيطة بالمركبة الفضائية. كما أنها تستخدم معدات الاستشعار عن بعد للنظر إلى الشمس من أجل توصيف ومعايرة تلك الأجهزة. اتضح أن بعض هذه البيانات ذات جودة عالية بحيث مكنت من إجراء الدراسات العلمية الأولى قبل المرحلة العلمية الرئيسية ، والتي بدأت في أواخر نوفمبر 2021.
رؤية النيران الشمسية بمزيد من التفصيل
عندما فتحت المركبة الفضائية عينيها لأول مرة ، بعد إطلاقها في فبراير 2020 ، اكتشفت Extreme Ultraviolet Imager (EUI) سلسلة من التوهجات الشمسية المصغرة التي أطلق عليها العلماء اسم `` نيران المخيمات ''. يمكن أن تلعب هذه دورًا رئيسيًا في تفسير درجة حرارة مليون درجة للغلاف الجوي الخارجي للشمس ، وهو الإكليل ، والذي ظل يتحدى التفسير لعدة عقود.
في أحدث النتائج ، حصلت أداة EUI على بعض الملاحظات في وضع "الإيقاع العالي" ، حيث تُعيد صورة الهالة الشمسية كل ثانيتين. تعد تسلسلات الصور هذه من بين أعلى عمليات رصد إيقاع الإكليل الشمسي التي تم تسجيلها على الإطلاق في الأشعة فوق البنفسجية القصوى. تكشف البيانات عن فئة ديناميكية من نيران المعسكرات التي تطلق نفاثات من الغاز المكهرب المعروفة بالبلازما بسرعة مائة كيلومتر في الثانية. لوحظ وجود هذه الطائرات لمدة 10 إلى 20 ثانية فقط.
يقول براديب شيتا ، من معهد ماكس بلانك فور Sonnensystemforschung ، غوتنغن ، ألمانيا ، الذي قاد هذه الدراسة: "إننا نصل الآن إلى جوهر هذه العملية". إنه يشبه الماضي بأنه مثل ضعف البصر ، والقدرة فقط على رؤية الصور غير الواضحة. الآن ، ومع ذلك ، تعمل EUI على التركيز على نيران المخيمات بشكل أكثر حدة ووضوح.
وسيستمر المشهد في التحسن مع اقتراب المركبة الشمسية المدارية من الشمس. وبفضل الترقية في المحطات الأرضية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، يمكن للمركبة الفضائية أن ترسل المزيد من بيانات الإيقاع العالي أكثر مما كان متوقعًا قبل الإطلاق.
أول حدث جسيم نشط واسع النطاق لـ Solar Orbiter
بالإضافة إلى حرائق المعسكرات "الصغيرة" ، شهدت سولار أوربيتر أيضًا أول حدث واسع النطاق لها. في 29 نوفمبر 2020 ، انفجر أول حدث جسيم نشط على نطاق واسع لعدة سنوات من الشمس.
تمر الشمس بدورة نشاط مغناطيسي تدوم 11 عامًا تقريبًا ، وكان هذا الحدث بالذات أول حدث جسيم نشط واسع النطاق للدورة 25. كما يوحي الاسم ، انتشر الحدث الجسيمات عبر مساحة كبيرة من النظام الشمسي الداخلي. بحلول الوقت الذي وصل فيه الانفجار البركاني إلى مسافة الأرض ، انتشرت الجسيمات المقذوفة على أكثر من 230 درجة من خط الطول الشمسي.
تم الكشف عن أنها ليس فقط عن طريق الطاقة الشمسية المتتبع، ولكن أيضا من قبل وكالة ناسا الصورة باركر الشمسية التحقيق وSTEREO-A، وESA / ناسا SOHO المركبة الفضائية، والتي كانت قريبة من مدار الأرض ولكن في متفاوتة الطول الشمسية. إذن ، السؤال هو ما حجم منطقة مصدر الحدث على الشمس ، وما مدى توسع الثوران بعد إطلاقه؟ هذا هو المكان الذي يصبح فيه هدف Solar Orbiter المتمثل في "علم الربط" مهمًا.
يقول ألكسندر كولهوف ، من معهد الدراسات التجريبية وأنجواندت فيزيك ، كريستيان ألبريشتس ، جامعة زو كيل ، ألمانيا ، الذي قاد تحليل حدث نوفمبر: "لقد جئت من الملاحظات في الموقع". "نرى حدث جسيم حول المركبة الفضائية ثم نذهب إلى أرصاد الاستشعار عن بعد ونحاول تحديد المصدر على الشمس."
في هذه الحالة بالذات ، البيانات غير حاسمة حول ما إذا كان حجم منطقة المصدر وحدها كبيرًا بما يكفي لتفسير الانتشار الواسع للجسيمات أم لا. لكن التلميحات الواردة في البيانات كافية لإظهار وعد كبير حيث يواصل العلماء تحسين هذه التقنية.
تعقب الكتل الإكليلية المقذوفة الشبح الشمسية
كما قامت جينيفر أوكان ، من مختبر مولارد لعلوم الفضاء ، بجامعة كوليدج لندن بالمملكة المتحدة ، بإجراء ملاحظات مفصلة ومضنية للسطح الشمسي. جنبا إلى جنب مع زملائها ، ذهبت للبحث عن ما يسمى التسلل CMEs.
CME تعني طرد الكتلة الإكليلية. هذه هي الانفجارات العملاقة للبلازما الشمسية والحقل المغناطيسي التي تحدث عادةً جنبًا إلى جنب مع التوهجات الشمسية - حدث مغناطيسي متفجر في الغلاف الجوي السفلي للشمس يقذف الجسيمات إلى الفضاء. ومع ذلك ، في حالة وجود CME خفي ، لا يبدو أن هناك توهجًا مرتبطًا به.
باستخدام أدوات معالجة الصور الأكثر تطوراً المتاحة ، نظرت جينيفر في الصور الشمسية لمعرفة ما إذا كان بإمكانها العثور على دليل على حدث مثير أطلق CME في أبريل 2020.
كانت شدة مجالها المغناطيسي ، كما تم قياسها بواسطة Solar Orbiter ، كبيرة أيضًا بشكل خاص ، حوالي ضعف تلك الموجودة في CME العادي ، لكن اللغز كان أن السطح المرئي للشمس كان فارغًا تمامًا في ذلك الوقت. لم تكن هناك بقع شمسية أو أي مناطق نشطة أخرى. كانت قوة المجال المغناطيسي العالية للبلازما التي اجتاحت المركبة الشمسية المدارية هي التي نبهت الفريق إلى CME في المقام الأول.
بعد بحث مضني في البيانات ، وجدت جينيفر منطقة مظلمة في صور الأشعة فوق البنفسجية المتطرفة التي تشير إلى وجود فجوة منخفضة الكثافة في الهالة الشمسية ، والتي انطلقت ببطء شديد من الشمس.
البطء في هذا السياق هو مصطلح نسبي آخر. في حين أن معظم الكتل الإكليلية المقذوفة تسافر بمئات أو حتى آلاف الكيلومترات في الثانية ، كان هذا واحدًا يتحرك للخارج بسرعة عشرات الكيلومترات في الثانية.
"لقد كان أصعب حدث درسته على الإطلاق" ، تقول جينيفر ، مشيرة إلى مقدار الجهد الذي بذله للعثور حتى على تلميح عن أصله.
من منظور التنبؤ بالطقس الفضائي ، تعد CMEs الخفية تحديًا خاصًا لأن المتنبئين يعتمدون على رؤية شيء ما على الشمس يمكنهم التعرف عليه في الوقت الفعلي من أجل معرفة أن شيئًا ما وارد قد يغير بيئة الفضاء القريبة من الأرض.
موعد مع ذيل المذنب
قاد لورنزو ماتيني ، إمبريال كوليدج لندن ، المملكة المتحدة ، تحقيقًا مضنيًا آخر لتحديد ما إذا كانت المركبة الشمسية قد عبرت ذيل المذنب أطلس خلال يونيو 2020.
تم توقع المعبر المحتمل بعد وقت قصير من إطلاق Solar Orbiter ، لذلك سارع الفريق للتأكد من أن بعض الأدوات على الأقل كانت جاهزة في الوقت المناسب للحصول على البيانات. لكن بفعل مصير قاس إلى حد ما ، قبل عشرة أيام فقط من العبور ، تفكك المذنب تحت حرارة الشمس وتلاشى الذيل الجميل.
ومع ذلك ، وجد لورنزو وزملاؤه أدلة تتفق مع عبور بقايا ذيل المذنب في البيانات التي تم التقاطها في 4 يونيو. على وجه التحديد ، رأوا المجال المغناطيسي حول Solar Orbiter يغير قطبيته فجأة ، وهو ما كان متوقعًا إذا كان المجال المغناطيسي للشمس ملفوفًا حول قطعة من نواة المذنب المكسورة.
يقول لورنزو: "هذه هي المرة الأولى التي نواجه فيها ذيل مذنب داخل مدار الأرض".
وقد لا يكون الأخير. تتساقط المذنبات نحو الشمس طوال الوقت. الطريقة التي يتفاعلون بها مع المجال المغناطيسي للشمس توفر طريقة أخرى للمركبة الشمسية لاستكشاف هذه المنطقة الرائعة من النظام الشمسي.
بعد التحليق فوق الأرض في تشرين الثاني (نوفمبر) 2021 ، أصبحت المركبة الشمسية المدارية الآن في مرحلتها العلمية الرئيسية. يستعد جميع المعنيين للاقتراب من الشمس في مارس 2022.
"لا يمكن أن أكون أكثر سعادة بالمهمة. تُظهر هذه النتائج كلاً من مقدار العِلم الذي تم إنجازه بالفعل ، ومقدار ما لا يزال ينتظرنا "، كما يقول دانيال مولر ، عالم مشروع ESA في المركبة الشمسية المدارية.
تعليقات
إرسال تعليق