Jak wyjaśniają specjaliści Europejskiej Agencji Kosmicznej, pomimo dekad badań wiatru słonecznego, nadal mnóstwo pytań pozostaje bez odpowiedzi. Jednocześnie do czasu gdy dotrze on do Ziemi, wiele danych na temat jego powstawania na powierzchni gwiazdy zostaje utraconych.

Uchwycenie tych danych było głównym celem wystrzelonej w 2020 roku sony Solar Orbiter. Miała ona dokonać jednoczesnych pomiarów wiatru słonecznego w jej otoczeniu oraz zjawisk na powierzchni gwiazdy.

Naukowcy udostępnili teraz wyniki takich pomiarów dokonanych w marcu 2022 roku, kiedy sonda znajdowała się najbliżej Słońca (https://www.youtube.com/watch?v=xhWpUPPHzmw).

Sonda ma na pokładzie zarówno instrumenty, które badają plazmę i pole magnetyczne w jej bezpośrednim otoczeniu, jak i takie przyrządy, które przyglądają się różnym rejonom powierzchni Słońca.

W badaniu tego typu pojawia się jednak duże wyzwanie – zanim wiatr słoneczny dotrze z gwiazdy do próbnika, mija kilka dni.

Aby sobie z tym poradzić, naukowcy wykorzystują informacje o rozchodzeniu się wiatru słonecznego uzyskiwane obliczane komputerowo na podstawie danych z sieci teleskopów rozmieszczonych w różnych częściach świata (Global Oscillation Network Group), które nieustannie monitorują oscylację słonecznej powierzchni.

Znając propagację wiatru w przestrzeni, badacze mogą powiązać zjawiska mierzone wokół sondy z tym, co we właściwym czasie działo się na Słońcu.

„Możemy przewidzieć, z jakimi wydarzeniami na Słońcu kilka dni wcześniej będą powiązane pomiary prowadzone przez Solar Orbiter” – mówi prof. Stephanie Yardley z Northumbria University, główna autorka publikacji, która ukazała się w piśmie „Nature Astronomy” (https://www.nature.com/articles/s41550-024-02278-9).

Jak wyjaśniają specjaliści, wiatr słoneczny można podzielić na dwa główne rodzaje – szybki, który porusza się z prędkością ponad 500 km/h i wolny – przemierzający przestrzeń z niższą prędkością.

Szybki wiatr powstaje w tzw. otworach w koronie, które wyrzucają szybkie cząstki w kosmos.

Natomiast powstawanie wiatru „wolnego” jest bardzo słabo poznane. Uważa się, że wytwarzany jest w aktywnych rejonach powierzchni Słońca, w których powstają słoneczne plamy, ale wiele szczegółów jest nieznanych – tłumaczą naukowcy.

W ramach opisanego teraz badania próbnik przelatywał przez rejony przestrzeni zdominowane przez różne typy wiatru słonecznego, co pozwoliło na dokonanie odpowiednich porównań.

„Solar Orbiter mijał dziury w koronalne i aktywne regiony Słońca, a my zaobserwowaliśmy szybkie strumienie wiatru słonecznego, po których następowały strumienie wolne. Widzieliśmy wiele detali, które mogliśmy powiązać ze źródłami wiatru na Słońcu” – opowiada dr Yardley.

Eksperyment jasno pokazał, że słoneczny wiatr niesie w sobie ślady tego, jak powstawał.

Do krok do nowego typu badań wiatru słonecznego – twierdzą eksperci z ESA.

Wyniki będzie też można wykorzystać w obserwacjach prowadzonych przez inne instrumenty, w tym kosmiczne sondy Parker Solar Probe NASA czy zbudowaną przez ESA BepiColombo – podkreślają specjaliści.

„Uzyskane rezultaty potwierdzają, że Solar Orbiter jest w stanie dokładnie określać związki między wiatrem słonecznym i jego regionami źródłowymi na powierzchni Słońca. Był to kluczowy cel misji i otwiera to drogę do badania pochodzenia wiatru słonecznego z niespotykaną dotąd precyzją” - mówi Daniel Müller, naukowiec misji Solar Orbiter.(PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/