124 nap telt el a Parker Solar Probe elindítása óta, és néhány hét óta a legközelebbi megközelítést követte el, amelyet az űrhajó valaha egy csillagra tett. A tudósok most a kezüket veszik az adatokhoz a közeli megközelítés alapján. Az amerikai geofizikai unió közelmúltbeli washingtoni találkozóján négy kutató osztotta meg azt, amit remélnek, hogy tanulhatnak a szondáról. Reméljük, hogy a Parker Solar Probe adatai segítenek nekik megválaszolni évtizedes kérdéseiket a Napról, annak koronájáról és a Napszélről.
A Napot kutató tudósok ezt már régóta várták, és a várakozás megéri.
„A heliofizikusok több mint 60 éve várnak egy ilyen küldetésre. A napenergia rejtélyek, amelyeket meg akarunk oldani, a koronában várnak. ” - Nicola Fox, a NASA központjának Heliophysics osztály vezetője.
Az izgalom a PSP első napenergia-találkozási fázisában zajlik. 2018. október 31-től november 11-ig a Parker Solar Probe befejezte az első napenergia-találkozási fázist, áthaladva a Nap külső légkörén - a koronán -, és példátlan adatokat gyűjtve négy csúcstechnikai eszköz segítségével. A PSP 24 alkalommal kering a Nap körül, 24 napfolyamat fázis során. A misszió alatt a szonda 7 Vénusz gravitációs segítséget nyújtó lendbyt fog használni, hogy fokozatosan csökkentse pályáját a Nap körül.
Minden napenergia-észlelési fázis akkor fordul elő, amikor a szonda a Naptól 0,25 AU-n belül van, és ezekben az időkben a tudományos műszerek adatot gyűjtnek. A szonda ebben az időben extrém hőnek és sugárzásnak lesz kitéve, és nem tud kommunikálni. Csak azután, hogy kilép az egyes fázisoktól, küldheti vissza az adatokat a Földnek, hogy a heliofizikusok elgondolkodjanak.
"A Parker Solar Probe biztosítja számunkra azokat a méréseket, amelyek nélkülözhetetlenek a nap jelenségeinek megértéséhez, amelyek évtizedek óta zavarnak minket." - Nour Raouafi, a PSP projekttudós, JHU / APL.
Az első napenergia-találkozási szakasz befejeződött, és bár a missziónak még sok tennivalója van, Parker tudósai megosztották néhányat, amit remélnek, hogy megtanulhatnak a misszióból az amerikai geofizikai unióban, Washington DC-ben.
A PSP missziójának kidolgozásakor a tudósok három fontos kérdést akartak felvázolni a heliofizikával kapcsolatban:
- Hogyan lehet a Nap külső atmoszféráját, a koronát melegíteni körülbelül 300-szor magasabb hőmérsékletre, mint az alatta látható felület?
- Hogyan gyorsul fel a napszél olyan nagy sebességre, amelyet megfigyeltünk?
- Hogyan rakétája ragyog a Nap néhány legintenzívebb részecskéjétől, a fénysebesség több mint felén?
"A Parker Solar Probe biztosítja számunkra azokat a méréseket, amelyek nélkülözhetetlenek az évtizedek óta zavaró nap jelenségek megértéséhez" - mondta Nour Raouafi, Parker Solar Probe projekt tudós a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumából, Laurel, Maryland. "A kapcsolat lezárásához helyi mintavételre van szükség a napsugár koronából és a fiatal napszélből, és ezt a Parker Solar Probe teszi."
Egyetlen űrhajó sem volt olyan közel a Naphoz, mint a PSP, tehát a tudósok nem pontosan tudják, mit számíthatnak az adatokból. Tudják, mit akarnak megtanulni, de nem lehet benne biztos.
"Nem tudjuk, mire számíthatunk olyan közel a Naphoz, amíg meg nem kapjuk az adatokat, és valószínűleg új eseményeket fogunk látni" - mondta Raouafi. „A Parker kutatási küldetés - az új felfedezések hatalmas potenciállal bírnak.”
A PSP jelentései azt sugallják, hogy az első tudományos szakasz fedi a minőségi adatokat. Ez részben annak köszönhető, hogy a Vénusz repült, amikor a szonda néhány mérést tudott végezni a bolygóról, ellenőrizve, hogy a műszerek működnek. Az első tudományos fázisból származó néhány adat letöltésre került, de a heliofizikusoknak meg kell várniuk, hogy megkapják a kezüket. A misszióprofil kihívásai miatt e találkozás néhány tudományos adata csak a misszió 2019. április második napenergia-találkozója után válik lefelé a linkre.
A Parker Solar Probe nem az egyetlen űrhajó, amely a Napot vizsgálja. Más hajók közé tartozik a SOHO (Solar Heliospheric Observatory), az SDO (Solar Dynamics Observatory) és a STEREO-A (Napenergia és földi kapcsolatok megfigyelőközpontja). De a három közül egyik sem került közel annyira a Naphoz, mint a PSP, annak ellenére, hogy maguk is fontos tudományokat végeznek.
„A Parker Solar Probe olyan régióba megy, amelyben még soha nem jártunk.” - mondta Terry Kucera, a NASA Goddard űrrepülési központjának napenergia-fizikusa, a Maryland-i Greenbeltben. "Időközben távolról megfigyelhetjük a Nap koronáját, amely a Parker Solar Probe körüli komplex környezetet mozgatja."
Az alábbi gif a NASA Solar and Földközi Hálózat Megfigyelőközpontjának (STEREO-A) űrhajójának aktuális adatait, valamint a Parker Solar Probe helyét mutatja, miközben a Nap külső légkörén repül az első napsugárzási fázis során, 2018. novemberben. Ezek a képek a Parker Solar Probe megfigyeléseinek megértésének kulcsfontosságú összefüggései. (Kép jóváírása: NASA / STEREO)
A Napot vizsgáló űrhajók mindegyike más kontextust és nézőpontot kínál arra, amit a többiek látnak. A PSP 0,25 AU-on belülre repül, miközben a STEREO körülbelül 1 AU-n kering a Nap körül. Az SDO egy geoszinkron földi pályán, az SOHO pedig egy halogén pályán a Nap – Föld LaGrange 1 pont körül.
"A STEREO küldetése a helioszféra megfigyeléséről szól, a különböző helyekről, és Parker ennek része - a mérések olyan perspektíva alapján történő elvégzése, amely még soha nem volt még" - mondta Kucera.
A tudomány növekményes, és a PSP-vel foglalkozó tudósok szeretnék rámutatni, hogy a Nap működési modelljeinek fokozatos javítása a PSP feladatának része, még akkor is, ha nem kapunk kezdeti válaszokat kérdéseinkre.
A modellek jó módszer a Nap alapfizikájának elméleteinek tesztelésére. Egy olyan szimuláció létrehozásával, amely egy bizonyos mechanizmusra támaszkodik a koronális melegítés megmagyarázására - például egyfajta plazmahullámnak, az úgynevezett Alfvén-hullámnak -, a tudósok ellenőrizhetik a modell előrejelzését a Parker Solar Probe tényleges adataival, hogy megfigyeljék-e őket. Ha igen, ez azt jelenti, hogy az alapjául szolgáló elmélet valójában mi történik. Ha nem, akkor visszatér a rajzasztalhoz.
"Sok sikert sikerült megjósolni a napsugár koronája szerkezetének teljes napfogyatkozáskor" - mondta Riley. "A Parker Solar Probe példátlan méréseket fog végezni, amelyek tovább korlátozzák a beépített modelleket és elméletet."
A PSP rekordszintű sebessége döntő jelentőségű a munkájában.
A Nap körülbelül 27 naponta forog, ahogy a Földről látjuk, és a tevékenységének nagy részét vezető Naprendszer szerkezetek vele együtt mozognak. Ez problémát jelent a tudósok számára, mivel nem lehetnek biztosak abban, hogy az általuk észlelt változékonyságot a tevékenységet előidéző régió tényleges változásai - időbeli változás - vezetik-e, vagy pedig az, hogy egyszerűen a napenergia új forrásból származik - térbeli variáció . A PSP sebessége azt jelenti, hogy meghaladhatja ezt a problémát.
Az alábbi gif egy olyan modellből származik, amely megmutatja, hogyan áramlik ki a napszél a Napból, a Parker Solar Probe WISPR eszközének átfedésével.
Kredit: Predictive Science Inc.
Bizonyos pontokban a Parker Solar Probe elég gyorsan halad ahhoz, hogy majdnem pontosan megfeleljen a Nap forgási sebességének, vagyis Parker rövid ideig „lebeg” a Nap egyik területén. A tudósok biztosak lehetnek abban, hogy az adatok változása ebben az időszakban a Nap tényleges változásainak oka, nem pedig a Nap forgása.
A Parker napenergia-érzékelő része a NASA Living with a Star programjának, amelynek célja a Nap-Föld rendszer azon aspektusainak feltárása, amelyek közvetlenül érintik az életet és a társadalmat.
- NASA sajtóközlemény: Felkészülés a felfedezésre a NASA Parker Solar Probe segítségével
- NASA: AGU 2018 - Várt adatok és tudományos felfedezések a NASA Parker Solar Probe-jétől
- NASA sajtóközlemény: A Parker Solar Probe jó állapotról számol be a szolár megközelítés után
- NASA sajtóközlemény: a Parker Solar Probe Breaks Record a legközelebbi űrhajóvá válik a Nap felé
- NASA: Parker Solar Probe
- A NASA csillagprogrammal él
