Revolucija u nauci: Orbiter prvi put na svijetu snimio Sunčeve polove, ovo mijenja sve

Zahvaljujući svojoj novonagnutoj orbiti oko Sunca, svemirska letjelica Solar Orbiter, koju predvodi Evropska svemirska agencija, prva je koja je snimila Sunčeve polove izvan ekliptičke ravni. Jedinstveni ugao gledanja Solar Orbitera promijenit će naše razumijevanje Sunčevog magnetskog polja, solarnog ciklusa i djelovanja svemirskog vremena.

Svaka slika Sunca koju ste ikada vidjeli snimljena je oko Sunčevog ekvatora. To je zato što Zemlja, ostale planete i sve ostale operativne svemirske letjelice kruže oko Sunca unutar ravnog diska oko Sunca koji se naziva ekliptička ravan. Naginjanjem svoje orbite izvan ove ravni, Solar Orbiter otkriva Sunce iz potpuno novog ugla.

Gornji video upoređuje pogled sa Solar Orbitera (žutom bojom) sa onim sa Zemlje (sivo), 23. marta 2025. godine. U to vrijeme, Solar Orbiter je posmatrao Sunce iz ugla od 17° ispod solarnog ekvatora, dovoljno da direktno vidi južni pol Sunca. Tokom narednih godina, svemirska letjelica će još više nagnuti svoju orbitu , tako da najbolji pogledi tek dolaze.

Trending

Vico Zeljković poziva na dijalog: "U ovoj državi ima previše galame"

"Danas otkrivamo prve poglede čovječanstva na Sunčev pol", kaže prof. Carole Mundell, direktorica nauke ESA-e.

"Sunce je naša najbliža zvijezda, davalac života i potencijalni poremetitelj modernih svemirskih i zemaljskih energetskih sistema, tako da je imperativ da razumijemo kako funkcioniše i naučimo predvidjeti njegovo ponašanje. Ovi novi jedinstveni pogledi s naše misije Solar Orbiter početak su nove ere solarne nauke."

10.06.25. 17:43

Pao ChatGPT: Korisnici širom svijeta prijavljuju probleme

Sve oči uprte u južni pol Sunca

Kolaž iznad prikazuje južni pol Sunca snimljen 16. i 17. marta 2025. godine, kada je Solar Orbiter posmatrao Sunce iz ugla od 15° ispod solarnog ekvatora. Ovo je bila prva kampanja posmatranja iz visokog ugla misije, nekoliko dana prije nego što je dostignut trenutni maksimalni ugao gledanja od 17 stepeni.

Slike prikazane iznad su snimljene pomoću tri naučna instrumenta Solar Orbitera : Polarimetrijskog i Helioseismičkog Imagera (PHI), Ekstremnog Ultraljubičastog Imagera (EUI) i Instrumenta za Spektralno Snimanje Koronskog Okruženja (SPICE). Kliknite na sliku da biste je uvećali i pogledali video verzije podataka.

"Nismo znali šta tačno da očekujemo od ovih prvih posmatranja – Sunčevi polovi su doslovno terra incognita", kaže profesor Sami Solanki, koji vodi tim za instrumente PHI iz Instituta Max Planck za istraživanje Sunčevog sistema (MPS) u Njemačkoj.

Svaki instrument posmatra Sunce na drugačiji način. PHI snima Sunce u vidljivoj svjetlosti (gore lijevo) i mapira Sunčevo površinsko magnetsko polje (gore u sredini). EUI snima Sunce u ultraljubičastom svjetlu (gore desno), otkrivajući nabijeni plin od milion stepeni u vanjskoj atmosferi Sunca, koroni. SPICE instrument (donji red) snima svjetlost koja dolazi iz različitih temperatura nabijenog plina iznad površine Sunca, čime otkriva različite slojeve Sunčeve atmosfere.

Upoređivanjem i analizom komplementarnih zapažanja koja su napravila ova tri instrumenta za snimanje, možemo saznati kako se materijal kreće u vanjskim slojevima Sunca. To bi moglo otkriti neočekivane obrasce, poput polarnih vrtloga (vrtložnog plina) sličnih onima koji se vide oko polova Venere i Saturna .

Ova revolucionarna nova zapažanja su također ključna za razumijevanje Sunčevog magnetskog polja i zašto se ono okreće otprilike svakih 11 godina, što se poklapa s vrhuncem solarne aktivnosti. Trenutni modeli i predviđanja 11-godišnjeg solarnog ciklusa ne uspijevaju tačno predvidjeti kada i koliko snažno će Sunce dostići svoje najaktivnije stanje.

Neuredan magnetizam na solarnom maksimumu

Jedno od prvih naučnih otkrića polarnih posmatranja Solar Orbitera je otkriće da je na južnom polu Sunčevo magnetsko polje trenutno u haosu. Dok normalan magnet ima jasan sjeverni i južni pol, mjerenja magnetskog polja instrumenta PHI pokazuju da su na južnom polu Sunca prisutna i magnetska polja sjevernog i južnog polariteta.

Ovo se dešava samo kratko vrijeme tokom svakog solarnog ciklusa, u solarnom maksimumu, kada se Sunčevo magnetsko polje preokreće i bude najaktivnije. Nakon preokreta polja, jedan polaritet bi se trebao polako stvoriti i preuzeti kontrolu na Sunčevim polovima. Za 5-6 godina od sada, Sunce će dostići svoj sljedeći solarni minimum, tokom kojeg je njegovo magnetsko polje najuređenije i Sunce pokazuje najniže nivoe aktivnosti.

"Kako tačno dolazi do ovog nakupljanja još uvijek nije u potpunosti shvaćeno, tako da je Solar Orbiter dostigao visoke geografske širine u pravo vrijeme da prati cijeli proces iz svoje jedinstvene i povoljne perspektive", napominje Sami.

PHI-jev pogled na magnetsko polje punog Sunca stavlja ova mjerenja u kontekst. Što je tamnija boja (crvena/plava), to je jače magnetsko polje duž linije vidljivosti od Solarnog orbitera do Sunca.

Najjača magnetska polja nalaze se u dva pojasa s obje strane Sunčevog ekvatora. Tamnocrvena i tamnoplava područja označavaju aktivna područja, gdje se magnetsko polje koncentrira u sunčevim pjegama na površini Sunca (fotosfera).

U međuvremenu, i južni i sjeverni pol Sunca su prošarani crvenim i plavim mrljama. To pokazuje da na malim skalama Sunčevo magnetsko polje ima složenu i stalno promjenjivu strukturu.

SPICE prvi put mjeri kretanje

Još jedna zanimljiva "prva" inovacija za Solar Orbiter dolazi od SPICE instrumenta. Budući da je slikovni spektrograf, SPICE mjeri svjetlost (spektralne linije) koju emituju specifični hemijski elementi - među kojima su vodonik, ugljenik, kiseonik, neon i magnezijum - na poznatim temperaturama. Posljednjih pet godina, SPICE je koristio ovo kako bi otkrio šta se dešava u različitim slojevima iznad površine Sunca.

Sada je SPICE tim prvi put uspio koristiti precizno praćenje spektralnih linija kako bi izmjerio brzinu kretanja grudvica solarnog materijala. Ovo je poznato kao "Dopplerovo mjerenje", nazvano po istom efektu koji uzrokuje da sirene hitne pomoći mijenjaju ton dok prolaze.

Rezultirajuća mapa brzine otkriva kako se solarni materijal kreće unutar određenog sloja Sunca. Ispod možete direktno uporediti lokaciju i kretanje čestica (ugljikovih iona) u tankom sloju koji se naziva "prelazno područje", gdje temperatura Sunca brzo raste od 10.000 °C do stotina hiljada stepeni.

SPICE vidi južni pol Sunca

Lijeva slika prikazuje mapu intenziteta, koja otkriva lokacije nakupina ugljikovih iona. Desna slika prikazuje mapu brzine, gdje plava i crvena označavaju koliko se brzo ugljikovi ioni kreću prema i od svemirske letjelice Solar Orbiter. Tamnije plave i crvene mrlje povezane su s materijalom koji brže teče zbog malih perjanica ili mlazova.

Ključno je da Dopplerova mjerenja mogu otkriti kako se čestice izbacuju sa Sunca u obliku solarnog vjetra. Otkrivanje načina na koji Sunce proizvodi solarni vjetar jedan je od ključnih naučnih ciljeva Solar Orbitera.

"Dopplerova mjerenja solarnog vjetra koji se širi od Sunca tokom trenutnih i prošlih svemirskih misija otežana su pokretnim pogledom na solarne polove. Mjerenja sa visokih geografskih širina, koja su sada moguća sa Solar Orbiterom, predstavljat će revoluciju u solarnoj fizici", kaže vođa SPICE tima, Frédéric Auchère sa Univerziteta Paris-Saclay (Francuska).

Najbolje tek dolazi

Ovo su samo prva zapažanja koja je Solar Orbiter izvršio iz svoje novonagnute orbite, a veliki dio ovog prvog seta podataka još uvijek čeka daljnju analizu. Očekuje se da će kompletan skup podataka o prvom punom letu Solar Orbitera "od pola do pola" pored Sunca stići na Zemlju do oktobra 2025. godine. Svih deset naučnih instrumenata Solar Orbitera prikupit će neviđene podatke u godinama koje dolaze.

"Ovo je samo prvi korak na 'stepenicama do neba' Solar Orbitera: u narednim godinama, svemirska letjelica će se penjati dalje izvan ekliptičke ravni radi još boljeg pogleda na polarne regije Sunca. Ovi podaci će transformirati naše razumijevanje Sunčevog magnetskog polja, solarnog vjetra i solarne aktivnosti", napominje Daniel Müller, naučnik na projektu Solar Orbiter pri ESA-i.