Sondy Solar Orbiter i Parker Solar Probe zbadają wiatr słoneczny

Przed całkowitym zaćmieniem Słońca, sonda Solar Orbiter należąca do ESA i sonda Parker Solar Probe należąca do NASA znajdą się najbliżej Słońca. Statki kosmiczne połączą siły, aby zbadać deszcz plazmy, który wypełni Układ Słoneczny i może spowodować zniszczenia na Ziemi.

Jak tłumaczą naukowcy, zarówno Solar Orbiter, jak i Parker Solar Probe mają bardzo ekscentryczne orbity, co oznacza, że przelatują one blisko Słońca, aby przyjrzeć mu się z bliska, a następnie odlatują na znaczą odległość, aby instrumenty pokładowe miały szansę na regenerację po narażeniu na intensywne ciepło i promieniowanie. 8 kwietnia będzie miała miejsce całkowite zaćmienie Słońca, które będą mogli obserwować mieszkańcy Stanów Zjednoczonych, Kanady, zachodniego Meksyku i wysp środkowej części Oceanu Spokojnego, w pozostałych rejonach świata będzie ono częściowe. Wówczas po raz pierwszy w historii, oba statki kosmiczne znajdą się najbliżej naszej gwiazdy (w „peryhelium”), w tym samym czasie. Zbliżenie to zbiegnie się w czasie, gdy sondy będą ustawione względem siebie pod kątem prostym, będąc zwróconymi w kierunku Słońca.

„W tym dniu mamy wyjątkową konfigurację statku kosmicznego, w której Solar Orbiter będzie miał pełny zestaw instrumentów skierowanych w stronę regionu na Słońcu, gdzie wytwarzany jest wiatr słoneczny, który uderzy w Parker Solar Probe kilka godzin później” – wyjaśnia Daniel Müller, badacz ESA Solar Orbiter Project.

Naukowcy porównają dane zebrane przez obie misje, aby lepiej zrozumieć właściwości wiatru słonecznego. Ponieważ Solar Orbiter znajduje się bliżej Słońca, jego teleskopy będą prowadzić obserwacje z najwyższą rozdzielczością. Jednoczesne bliskie zbliżenie sondy Parker Solar Probe oznacza, że zaledwie kilka godzin po zobrazowaniu obszarów źródłowych wiatru słonecznego przez sondę Solar Orbiter, plazma nienaruszonego wiatru słonecznego zostanie pobrana w przestrzeni kosmicznej przez sondę Parker Solar Probe. Pozwoli to naukowcom lepiej zrozumieć związek między Słońcem a jego heliosferą, ogromnym bąblem plazmy, który wydmuchuje w przestrzeń kosmiczną.

W momencie największego zbliżenia Solar Orbiter znajdzie się w odległości 45 milionów kilometrów od Słońca, podczas gdy Parker Solar Probe w odległości zaledwie 7,3 miliona kilometrów.

Instrumenty teledetekcyjne sondy Solar Orbiter działają jak kamera lub ludzkie oczy, wykrywają fale świetlne pochodzące ze Słońca o różnych długościach fal. Ponieważ światło porusza się z prędkością 300 tysięcy kilometrów na sekundę, dotarcie do instrumentów Solar Orbiter przy najbliższym zbliżeniu zajmuje około 2,5 minuty.

Tymczasem instrumenty Parker Solar Probe są bardziej laboratoryjne. Bezpośrednio pobierają i badają cząsteczki i pola w bezpośrednim sąsiedztwie sondy kosmicznej. Parker Solar Probe będzie mierzyć cząstki wiatru słonecznego, które oddalają się od Słońca z prędkością ponad miliona kilometrów na godzinę. Choć wydaje się to bardzo szybko, jest to ponad 500 razy wolniej niż prędkość światła.

„Zasadniczo sam Solar Orbiter może korzystać z obu metod. Jednak sonda Parker Solar Probe znajduje się znacznie bliżej Słońca, dzięki czemu może bezpośrednio mierzyć właściwości wiatru słonecznego – takie jak jego gęstość i temperatura – bliżej miejsca jego narodzin, zanim te właściwości zmienią się podczas podróży z dala od Słońca” – zaznacza Andrei Zhukov z Królewskiego Obserwatorium Belgii.

„Naprawdę trafimy w dziesiątkę, jeśli Solar Orbiter zaobserwuje koronalny wyrzut masy (CME) zmierzający w kierunku Parker Solar Probe. Będziemy wtedy w stanie bardzo szczegółowo zobaczyć restrukturyzację zewnętrznej atmosfery Słońca podczas CME i porównać te obserwacje ze strukturą widzianą na miejscu przez sondę Parker Solar Probe” – dodaje.

To tylko jeden z przykładów współpracy sond Solar Orbiter i Parker Solar Probe podczas ich misji. Instrumenty sondy Parker Solar Probe zostały zaprojektowane tak, aby badać koronę słoneczną (jej zewnętrzną atmosferę), celując w obszar przestrzeni, w którym plazma koronalna oddziela się i staje się wiatrem słonecznym. Daje to naukowcom bezpośredni wgląd w warunki plazmy w tym regionie i pomaga określić, w jaki sposób jest ona przyspieszana na zewnątrz w kierunku planet.

Emil Gołoś