26 березня 2022 року космічний апарат Solar Orbiter здійснив перший зі своїх близьких проходів через перигелій. Космічний зонд пролетів ближче до Сонця, ніж внутрішня планета Меркурій, досягнувши максимального зближення всього на 32% відстані від Землі до нашої зірки.
Зроблені так близько до Сонця зображення були вражаючими. На них видно потужні спалахи, захоплюючі види на сонячні полюси і цікавий сонячний «їжак» - найпривабливіша особливість, що спостерігається під час цього перигелія; він простягається на 25 000 км поперек Сонця і має безліч шипів гарячого і більш холодного газу, які тягнуться у всіх напрямках.
Solar Orbiter - це спільна місія ЄКА і НАСА з вивчення нашого Сонця. Запущений 10 лютого 2020 року, зонд несе десять наукових інструментів.
Його головна наукова мета - дослідити зв'язок між Сонцем і геліосферою.
Геліосфера - це велика космічна бульбашка, що простягається за межі планет нашої Сонячної системи. Він заповнений електрично зарядженими частинками, велика частина яких була викинута Сонцем і утворила сонячний вітер.
Саме рух цих частинок і пов'язані з ними сонячні магнітні поля створюють космічну погоду.
Щоб побачити вплив Сонця на геліосферу, результати приладів Solar Orbiter, які реєструють частинки і магнітні поля, що проходять через космічний корабель, повинні бути відстежені до подій на видимій поверхні Сонця або поблизу нього, які фіксується приладами дистанційного зондування.
Це непросте завдання, оскільки магнітне середовище навколо Сонця дуже складне, але чим ближче космічний апарат може підійти до Сонця, тим простіше буде простежити рух частинок назад до Сонця вздовж «магістралей» силових ліній магнітного поля.
Перший перигелій був ключовою перевіркою цього, і результати поки виглядають дуже багатообіцяюче.
21 березня 2022 року, за кілька днів до перигелія, через Solar Orbiter пронеслася хмара енергійних частинок. Воно було виявлено Детектором енергетичних частинок (EPD).
Характерно, що першими прибутки найбільш енергійні з них, за ними слідували все більш і більш низькі енергії.
"Це говорить про те, що частинки не утворюються поруч з космічним кораблем. Замість цього вони були зроблені в сонячній атмосфері, ближче до поверхні Сонця ", - сказав головний дослідник EPD Хав'єр Родрігес-Пачеко, дослідник з Університету Алькали. «Перетинаючи простір, швидші частинки випереджали повільніші, як бігуни у спринті».
Того ж дня експеримент Solar Orbiter Radio and Plasma Waves (RPW) помітив їх наближення, зафіксувавши сильний характерний розмах радіочастот, що виникає, коли прискорені частинки - в основному електрони - рухаються спіралі вздовж силових ліній магнітного поля Сонця. Потім RPW виявив коливання, відомі як хвилі Ленгмюру.
«Це ознака того, що енергійні електрони прибули на космічний корабель», - сказав головний дослідник RPW доктор Мілан Максимович, дослідник LESIA в Паризькій обсерваторії.
З інструментів дистанційного зондування і EUI, і рентгенівський спектрометр/телескоп (STIX) бачили події на Сонці, які могли бути причиною викиду частинок.
У той час як частинки, які кинулися в космос, були виявлені EPD і RPW, важливо пам'ятати, що інші частинки можуть переміщатися вниз від події, вдаряючись об більш низькі рівні атмосфери Сонця. Тут на допомогу приходить STIX.
У той час як EUI бачить ультрафіолетове світло, що випускається місцем спалаху в атмосфері Сонця, STIX бачить рентгенівське випромінювання, яке виникає, коли електрони, прискорені спалахом, взаємодіють з атомними ядрами на нижніх рівнях атмосфери Сонця.
Як саме пов'язані всі ці спостереження, тепер належить з'ясувати дослідникам.
За складом частинок, виявлених EPD, є деякі вказівки на те, що вони, ймовірно, були прискорені корональним ударом у більш поступовій події, а не імпульсивно від спалаху.
«Можливо, у нас є кілька центрів прискорення», - сказав головний дослідник STIX доктор Семюел Крукер, дослідник з FHNW.
Ще одна особливість цієї ситуації полягає в тому, що магнітометр (MAG) в той час не зареєстрував нічого істотного. Однак у цьому немає нічого незвичайного.
Об'єднавши дані з усіх інструментів, вчені зможуть розповісти історію сонячної активності з поверхні Сонця, до Solar Orbiter і за його межами.
І саме ці знання прокладуть шлях до майбутньої системи, призначеної для прогнозування умов космічної погоди на Землі в режимі реального часу.
Напередодні перигелія Solar Orbiter навіть відчув, як може працювати така система.