Понад 60 років різні космічні апарати і телескопи мандрують космосом, щоб подивитися на Сонце, роблячи захопливі знімки гігантської кулі розпеченого газу в серці нашої Сонячної системи. Однак наш погляд на зірку обмежений площиною орбіти Землі, яка дозволяє нам спостерігати екватор Сонця впритул, тоді як його полярні області залишаються в прикрій сліпій плямі. Solar Orbiter став першим, хто отримав зображення полюсів з-за меж площини екліптики, пропонуючи рідкісний погляд на хаотичне магнітне поле Сонця.
У середу Європейське космічне агентство (ЄКА) оприлюднило перші чіткі зображення південного полюса Сонця, показавши, що і північна, і південна магнітні полярності наразі присутні на одній стороні. Нові зображення допоможуть вченим краще зрозуміти 11-річний магнітний цикл Сонця і те, що керує його сонячними спалахами, які іноді призводять до геомагнітних бур на Землі.
Solar Orbiter використав імпульс від прольоту повз Венеру 18 лютого, щоб виштовхнути себе з площини екліптики, яка містить орбіту Землі навколо Сонця. Приблизно через місяць космічний апарат зміг побачити зірку під кутом 17 градусів нижче сонячного екватора – якраз достатньо, щоб вперше добре розгледіти південний полюс Сонця.
“Ми не знали, чого саме очікувати від цих перших спостережень – полюси Сонця буквально terra incognita”, – сказав Самі Соланкі, який очолює команду приладів поляриметричного і геліосейсмічного сканера Solar Orbiter з Інституту досліджень Сонячної системи імені Макса Планка в Німеччині.
Наукова команда використовувала три інструменти на борту Solar Orbiter для отримання зображень Сонця в період з 16 по 17 березня. Кожен інструмент спостерігає Сонце по-своєму: поляриметричний і геліосейсмічний сканер (PHI) фіксує Сонце у видимому світлі, ультрафіолетовий сканер (EUI) – в ультрафіолеті, а інструмент спектральної візуалізації коронального середовища (SPICE) виявляє світло, випромінюване зарядженим газом над поверхнею Сонця.
Поєднавши можливості всіх трьох інструментів, вчені побачили, що південний полюс Сонця перебуває у стані неспокою. Зазвичай кожна полярна область має свої власні характеристики магнітного поля. Коли Сонце досягає періоду сонячного максимуму протягом свого 11-річного циклу, його магнітна полярність змінюється: північний і південний магнітні полюси міняються місцями. Під час спостережень Solar Orbiter за Сонцем, полярність з північного і південного полюсів присутня на південному полюсі.
Це знаменує собою вирішальний момент у розумінні активності Сонця. Після того, як магнітне поле перевертається, на полюсах Сонця повільно накопичується одна полярність, яка переважає над іншою. Коли Сонце досягне свого сонячного мінімуму приблизно через п’ять-шість років, північний і південний полюси матимуть власну магнітну полярність. “Як саме відбувається це накопичення, досі не до кінця зрозуміло, тому Solar Orbiter досягнув високих широт саме в той час, щоб простежити за цим процесом з унікальної та вигідної перспективи”, – сказав Соланкі.
Вчені, що стоять за місією, використовували SPICE для вимірювання того, як згустки сонячного матеріалу рухаються поверхнею Сонця. Використовуючи ефект Доплера, який описує зміну частоти світла або звуку в міру віддалення або наближення до джерела, команда створила карту швидкості, яка показує, як змінюється швидкість матеріалу між полюсами та екваторіальною областю Сонця. За допомогою Solar Orbiter вчені зможуть краще зрозуміти, чому сонячний вітер рухається швидше на полюсах, ніж на екваторі Сонця.
Solar Orbiter тільки починає свою роботу. Нещодавні спостереження є першою серією зображень, отриманих з нової нахиленої орбіти, але апарат готується до наступного прольоту повз Венеру 24 грудня 2026 року, який ще більше нахилить його орбіту до 23 градусів нижче екватора, щоб отримати ще кращий огляд полюсів Сонця.
“Це лише перший крок на “сходах до неба” Solar Orbiter: у найближчі роки космічний апарат підніматиметься далі з площини екліптики для ще кращого огляду полярних областей Сонця”, – сказав Даніель Мюллер, науковий співробітник проекту ЄКА Solar Orbiter, – “Ці дані змінять наше уявлення про полярні області Сонця. “Ці дані змінять наше розуміння магнітного поля Сонця, сонячного вітру та сонячної активності”.
