ศึกษาเกี่ยวกับดวงอาทิตย์

นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังภารกิจกล่าวว่า การเห็นปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถสังเกตได้อย่างละเอียดก่อนที่จะบอกเป็นนัยถึงศักยภาพมหาศาลของ Solar Orbiter ซึ่งเพิ่งเสร็จสิ้นการตรวจสอบทางเทคนิคในช่วงแรกที่เรียกว่าการทดสอบการใช้งาน "นี่เป็นเพียงภาพแรกเท่านั้น และเราก็ได้เห็นปรากฏการณ์ใหม่ที่น่าสนใจแล้ว" แดเนียล มุลเลอร์ นักวิทยาศาสตร์โครงการ Solar Orbiter ของ ESA กล่าว "เราไม่ได้คาดหวังผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมเช่นนี้ตั้งแต่เริ่มต้น นอกจากนี้ เรายังสามารถดูได้ว่าเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ทั้ง 10 ชิ้นของเราเสริมซึ่งกันและกันอย่างไร ทำให้ได้ภาพรวมของดวงอาทิตย์และสภาพแวดล้อมโดยรอบ" Solar Orbiter เปิดตัวเมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2563 มีเครื่องมือตรวจจับระยะไกลหกตัวหรือกล้องโทรทรรศน์ที่ถ่ายภาพดวงอาทิตย์และสภาพแวดล้อม และเครื่องมือ ในแหล่งกำเนิดสี่ตัวที่ตรวจสอบสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ยานอวกาศ เมื่อเปรียบเทียบข้อมูลจากเครื่องมือทั้งสองชุด นักวิทยาศาสตร์จะได้รับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการกำเนิดของลมสุริยะ ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ที่มีอิทธิพลต่อระบบสุริยะทั้งหมด ลักษณะเฉพาะของภารกิจ Solar Orbiter คือไม่มียานอวกาศอื่นใดที่สามารถถ่ายภาพพื้นผิวดวงอาทิตย์จากระยะใกล้กว่านี้ได้ ภาพดวงอาทิตย์ที่ใกล้เคียงที่สุดเผยให้เห็นปรากฏการณ์ใหม่ แคมป์ไฟที่แสดงในภาพชุดแรกถูกจับโดย Extreme Ultraviolet Imager (EUI) จากจุดใกล้ดวงอาทิตย์ดวงแรกของ Solar Orbiter ซึ่งเป็นจุดในวงโคจรรูปวงรีที่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด ในเวลานั้นยานอวกาศอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เพียง 77 ล้านกิโลเมตร หรือประมาณครึ่งหนึ่งระหว่างโลกกับดาวฤกษ์ David Berghmans จาก Royal Observatory of Belgium (ROB) ผู้ตรวจสอบหลักของเครื่องมือ EUI ซึ่งถ่ายภาพความละเอียดสูงกล่าวว่า "แคมป์ไฟเป็นญาติเล็กๆ ของเปลวสุริยะที่เราสังเกตเห็นได้จากโลก ซึ่งเล็กกว่าล้านหรือพันล้านเท่า" ชั้นบรรยากาศชั้นล่างสุดของดวงอาทิตย์ ซึ่งเรียกว่าโคโรนาสุริยะ "ดวงอาทิตย์อาจดูเงียบสงบในแวบแรก แต่เมื่อเราดูรายละเอียด เราจะเห็นแสงแฟลร์ขนาดเล็กเหล่านั้นในทุกที่ที่เรามอง" นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าแคมป์ไฟเป็นเพียงเปลวไฟขนาดใหญ่รุ่นเล็กๆ หรือขับเคลื่อนด้วยกลไกที่แตกต่างกันหรือไม่ อย่างไรก็ตาม มีทฤษฎีอยู่แล้วว่าแสงแฟลร์ขนาดเล็กเหล่านี้อาจก่อให้เกิดปรากฏการณ์ที่ลึกลับที่สุดปรากฏการณ์หนึ่งบนดวงอาทิตย์ นั่นคือ ความร้อนของโคโรนา ไขความลึกลับของดวงอาทิตย์ Frédéric Auchère จาก Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) กล่าวว่า "แคมป์ไฟเหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญใดๆ โดยสิ้นเชิง แต่เมื่อรวมผลกระทบทั่วดวงอาทิตย์แล้ว ฝรั่งเศส ผู้สอบสวนร่วมของ EUI โคโรนาสุริยะเป็นชั้นบรรยากาศชั้นนอกสุดของดวงอาทิตย์ที่แผ่ขยายออกไปในอวกาศหลายล้านกิโลเมตร อุณหภูมิของมันมากกว่าหนึ่งล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์ถึง 5,500 องศาเซลเซียสเลยทีเดียว หลังจากการศึกษามาหลายสิบปี กลไกทางกายภาพที่ให้ความร้อนแก่โคโรนายังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่การระบุกลไกเหล่านี้ถือเป็น 'จอกศักดิ์สิทธิ์' ของฟิสิกส์สุริยะ "เห็นได้ชัดว่ายังเร็วเกินไปที่จะบอกได้ แต่เราหวังว่าด้วยการเชื่อมโยงข้อสังเกตเหล่านี้กับการวัดจากเครื่องมืออื่นๆ ของเราที่ 'รู้สึก' ลมสุริยะขณะที่พัดผ่านยานอวกาศ เราจะสามารถตอบปริศนาเหล่านี้ได้ในที่สุด" ยานนิสกล่าว Zouganelis นักวิทยาศาสตร์รองนักวิทยาศาสตร์โครงการ Solar Orbiter ที่ ESA เห็นดวงอาทิตย์อยู่ไกลๆ Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) เป็นเครื่องมือที่ทันสมัยอีกชิ้นหนึ่งบนยาน Solar Orbiter ทำการวัดเส้นสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ด้วยความละเอียดสูง ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบบริเวณที่มีการเคลื่อนไหวบน ดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กแรงสูงเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถให้กำเนิดเปลวสุริยะได้ ระหว่างการลุกจ้าของดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์จะปล่อยอนุภาคพลังมหาศาลออกมา ซึ่งช่วยเสริมให้ลมสุริยะที่แผ่ออกมาจากดาวฤกษ์ไปสู่อวกาศโดยรอบอย่างต่อเนื่อง เมื่ออนุภาคเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับแมกนีโตสเฟียร์ของโลก พวกมันสามารถทำให้เกิดพายุแม่เหล็กที่สามารถรบกวนเครือข่ายโทรคมนาคมและโครงข่ายไฟฟ้าบนพื้นดินได้ "ตอนนี้ เราเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรสุริยะ 11 ปีที่ดวงอาทิตย์เงียบมาก" Sami Solanki ผู้อำนวยการสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อการวิจัยระบบสุริยะในเมืองเกิตทิงเงน ประเทศเยอรมนี และผู้ตรวจสอบหลักของ PHI กล่าว "แต่เนื่องจาก Solar Orbiter อยู่ในมุมที่แตกต่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลก เราจึงสามารถเห็นบริเวณที่มีการเคลื่อนไหวซึ่งไม่สามารถสังเกตได้จากโลก นั่นคือครั้งแรก เราไม่เคยสามารถวัดสนามแม่เหล็กที่ด้านหลังของ ดวงอาทิตย์." ภาพแมกนีโทแกรมที่แสดงให้เห็นว่าความแรงของสนามแม่เหล็กสุริยะแปรผันตามพื้นผิวของดวงอาทิตย์อย่างไร จึงสามารถนำมาเปรียบเทียบกับการวัดจากเครื่องมือในแหล่งกำเนิด ได้ Jose Carlos del กล่าวว่า "เครื่องมือ PHI กำลังวัดสนามแม่เหล็กบนพื้นผิว เราเห็นโครงสร้างในโคโรนาของดวงอาทิตย์ด้วย EUI แต่เรายังพยายามสรุปเส้นสนามแม่เหล็กที่ออกไปยังสื่อระหว่างดาวเคราะห์ ซึ่ง Solar Orbiter อยู่" Jose Carlos del กล่าว Toro Iniesta ผู้ตรวจสอบร่วมของ PHI จาก Instituto de Astrofísica de Andalucía ประเทศสเปน รับลมสุริยะ จากนั้นเครื่องมือ ในแหล่งกำเนิดทั้งสี่บน Solar Orbiter จะกำหนดลักษณะของเส้นสนามแม่เหล็กและลมสุริยะขณะที่มันเคลื่อนผ่านยานอวกาศ Christopher Owen จาก University College London Mullard Space Science Laboratory และผู้ตรวจสอบหลักของเครื่องวิเคราะห์ลมสุริยะในแหล่งกำเนิด กล่าวเสริมว่า "การใช้ข้อมูลนี้ เราสามารถประเมินตำแหน่งที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของลมสุริยะถูกปล่อยออกมาบนดวงอาทิตย์ จากนั้นจึงใช้เครื่องมือครบชุดของภารกิจในการเปิดเผยและทำความเข้าใจกระบวนการทางกายภาพที่ทำงานในภูมิภาคต่างๆ บนดวงอาทิตย์ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวลมสุริยะ" “เราทุกคนตื่นเต้นมากกับภาพแรกเหล่านี้ แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น” แดเนียลกล่าวเสริม "Solar Orbiter ได้เริ่มต้นการเดินทางครั้งยิ่งใหญ่ของระบบสุริยะชั้นใน และจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้นภายในเวลาไม่ถึงสองปี ท้ายที่สุด มันจะเข้าไปใกล้ถึง 42 ล้านกม. ซึ่งเป็นระยะทางเกือบหนึ่งในสี่ของระยะทางจากดวงอาทิตย์ สู่ดิน” Holly Gilbert ผู้อำนวยการแผนกวิทยาศาสตร์เฮลิโอฟิสิกส์ของ NASA Goddard Space Flight Center กล่าวว่า "ข้อมูลแรกได้แสดงให้เห็นถึงพลังที่อยู่เบื้องหลังความร่วมมือที่ประสบความสำเร็จระหว่างหน่วยงานอวกาศและประโยชน์ของชุดภาพที่หลากหลายในการไขความลึกลับบางอย่างของดวงอาทิตย์" และนักวิทยาศาสตร์โครงการ Solar Orbiter ที่ NASA Solar Orbiter เป็นภารกิจอวกาศของความร่วมมือระหว่างประเทศระหว่าง ESA และ NASA ประเทศสมาชิก ESA สิบเก้าประเทศ (ออสเตรีย เบลเยียม สาธารณรัฐเช็ก เดนมาร์ก ฟินแลนด์ ฝรั่งเศส เยอรมนี กรีซ อิตาลี ไอร์แลนด์ ลักเซมเบิร์ก เนเธอร์แลนด์ นอร์เวย์ โปแลนด์ โปรตุเกส สเปน สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ และสหราชอาณาจักร) เช่น เช่นเดียวกับ NASA มีส่วนสนับสนุนการบรรทุกวิทยาศาสตร์และ/หรือยานอวกาศ ดาวเทียมถูกสร้างขึ้นโดยผู้รับเหมารายใหญ่ของบริษัท Airbus Defense and Space ในสหราชอาณาจักร