On kulunut 124 päivää siitä, kun Parker Solar Probe käynnistettiin, ja useita viikkoja siitä lähtien, kun se oli lähinnä lähestymistapaa, jota kaikki avaruusalukset ovat koskaan tehneet tähtiin. Nyt tutkijat saavat käsiinsä tietoja tiiviistä lähestymistavasta. Neljä tutkijaa Yhdysvaltain geofysikaalisen liiton äskettäisessä kokouksessa Washingtonissa, D.C., kertoi, mitä he toivovat voivansa oppia anturista. He toivovat, että Parkerin aurinkokoettimen tiedot auttavat heitä vastaamaan vuosikymmeniä vanhaan kysymykseen aurinkoa, sen koronaa ja aurinkotuulia.
Auringon tutkijat ovat odottaneet tätä jo pitkään, ja odottaminen on ollut sen arvoista.
”Heliophysicists ovat odottaneet yli 60 vuotta, että tällainen tehtävä olisi mahdollista. Auringon mysteerit, jotka haluamme ratkaista, odottavat koronassa. ” - Nicola Fox, NASA: n pääkonttorin helikopteriosaston johtaja.
Jännitys on kaikkialla PSP: n ensimmäisessä aurinkokohtausvaiheessa. Parker Solar Probe suoritti 31. lokakuuta - 11. marraskuuta 2018 ensimmäisen aurinkokohtauksen vaiheen, joka eteni auringon ulkoilman - koronan - läpi ja kerää ennennäkemättömän datan neljällä huippuluokan instrumenttien sarjalla. PSP kiertää aurinkoa 24 kertaa, 24 aurinkokohtausvaiheessa. Suoritusmatkan aikana koetin käyttää 7 Venuksen painovoimaa tukevaa lentotaajuutta kutistaakseen asteittain kiertoradallaansa Auringon ympäri.
Jokainen aurinkokohtausvaihe tapahtuu, kun anturi on 0,25 AU: n päässä auringosta, ja noina aikoina tiedeinstrumentit keräävät tietoja. Anturi altistuu voimakkaalle kuumuudelle ja säteilylle tuona aikana, eikä se voi kommunikoida. Vasta kun se poistuu kustakin vaiheesta, se voi lähettää tietonsa takaisin maan päälle, jotta helikofyysikot pohtivat.
"Parker Solar Probe tarjoaa meille mittauksia, jotka ovat välttämättömiä ymmärtämään aurinko-ilmiöitä, jotka ovat hämmentäneet meitä vuosikymmenien ajan." - Nour Raouafi, PSP-projektitutkija, JHU / APL.
Ensimmäinen aurinkokohtausvaihe on valmis, ja vaikka operaatiolla on vielä paljon tehtävää, Parkerin tutkijat kertoivat siitä, mitä he toivovat opiskelevansa tehtävästä Yhdysvaltojen geofysiikan liitossa Washington DC: ssä.
Kun PSP-operaatio suunniteltiin, tutkijat halusivat käsitellä kolmea tärkeätä heliofysiikkaan liittyvää kysymystä:
- Kuinka Auringon ulkoilmakehys, korona, lämmitetään lämpötilaan, joka on noin 300 kertaa korkeampi kuin alla oleva näkyvä pinta?
- Kuinka auringon tuuli kiihtyy niin nopeasti havaitsemiemme suurten nopeuksien kanssa?
- Kuinka jotkut Auringon energeettisimmista hiukkasista räjäyttävät pois auringosta yli puolet valon nopeudesta?
"Parker Solar Probe tarjoaa meille mittauksia, jotka ovat välttämättömiä ymmärtämään aurinko-ilmiöitä, jotka ovat hämmentäneet meitä vuosikymmenien ajan", kertoi Parur Solar Probe -hankkeen tutkija Nour Raouafi Johns Hopkinsin yliopiston soveltuvan fysiikan laboratoriosta Laurelissa, Marylandissa. "Yhteyden sulkemiseksi tarvitaan paikallista näytteenottoa aurinkokoronasta ja nuoresta aurinkotuulista, ja Parker Solar Probe tekee juuri sen."
Yksikään avaruusalus ei ole koskaan ollut niin lähellä aurinkoa kuin PSP, joten tutkijat eivät tiedä tarkalleen, mitä tiedoista odottaa. He tietävät mitä he toivovat oppivan, mutta eivät voi olla varmoja.
"Emme tiedä mitä odottaa niin lähellä aurinkoa, kunnes saamme tiedot, ja näemme todennäköisesti uusia ilmiöitä", sanoi Raouafi. "Parker on tutkimusmatka - mahdollisuudet uusille löytöille ovat valtavat."
PSP: n raportit viittaavat siihen, että ensimmäisessä tiedevaiheessa pyydettiin laatutietoja. Tämä johtuu osittain Venuksen lennosta, kun koetin pystyi tekemään joitain planeetan mittoja, tarkistaen, että instrumentit toimivat. Jotkut tieteen ensimmäisen vaiheen tiedot on ladattu, mutta helikofyysikkojen on odotettava saamaansa käsiinsä kaiken. Operaatioprofiilin haasteiden takia jotkut tämän kohtaamisen tieteellisistä tiedoista laskevat alaspäin vasta operaation toisen aurinko-kohtauksen jälkeen huhtikuussa 2019.
Parker Solar Probe ei ole ainoa auringonvaloa tutkittava avaruusalus. Muita veneitä ovat SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) ja STEREO-A (Solar and Terrestrial Relations Observatory Ahead). Mutta mikään näistä kolmesta ei ole tullut niin lähelle aurinkoa kuin PSP, vaikka he tekevät tärkeitä omia tieteitään.
"Parker Solar Probe on menossa alueelle, jota emme ole koskaan käyneet aiemmin", kertoi aurinkofyysikko Terry Kucera NASA: n Goddardin avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, Marylandissa. "Sillä välin, etäisyydeltä, voimme havaita Auringon koronan, joka ajaa monimutkaista ympäristöä Parker Solar Probe -ympäristön ympärillä."
Alla olevassa gif-muodossa näytetään NASA: n aurinko- ja maanpäällisten suhteiden seurantakeskuksen (STEREO-A) avaruusaluksen tosiasialliset tiedot sekä Parker Solar Probe -paikannimen sijainti, kun se lentää Auringon ulkoilmakehän läpi ensimmäisen aurinkokentän vaiheessa marraskuussa 2018. Nämä kuvat tarjoavat avainkysymys Parker Solar Probe -havaintojen ymmärtämiseksi. (Kuvahyvitys: NASA / STEREO)
Jokainen aurinkoa tutkivasta avaruusaluksesta tarjoaa erilaisen kontekstin ja näkökulman siihen, mitä muut näkevät. PSP kulkee 0,25 AU: n sisällä, kun taas STEREO kiertää aurinkoa suunnilleen noin 1 AU. SDO on geosynkronisessa maan kiertoradalla, ja SOHO on haloradan kiertoradalla Auringon ja maan LaGrange 1 -pisteen ympärillä.
"STEREO-tehtävänä on tarkastella heliosfääriä eri paikoista ja Parker on osa sitä - mittausten tekeminen perspektiivistä, jota meillä ei ole koskaan ollut ennen", sanoi Kucera.
Tiede on asteittainen, ja PSP: n kanssa työskentelevät tutkijat haluavat huomauttaa, että Auringon toimintamallien asteittainen parantaminen on osa PSP: n työtä, vaikka emme saa kädenläheisiä vastauksia kysymyksiimme.
Mallit ovat hyvä tapa testata teorioita auringon taustalla olevasta fysiikasta. Luomalla simulaation, joka perustuu tiettyyn mekanismiin selittämään seinämän kuumeneminen - esimerkiksi tietyntyyppinen plasma-aalto, jota kutsutaan Alfvén-aaltoksi - tutkijat voivat tarkistaa mallin ennusteen Parker Solar Probe -aktiivisen tiedon perusteella nähdäkseen, ovatko ne linjassa. Jos he tekevät niin, se tarkoittaa, että taustalla oleva teoria voi olla mitä tapahtuu. Jos he eivät tee sitä, se palataan piirustuslautaan.
"Meillä on ollut paljon menestystä ennustaa aurinkokoronan rakennetta auringon kokonaispimennysten aikana", Riley sanoi. "Parker Solar Probe tarjoaa ennennäkemättömät mittaukset, jotka edelleen rajoittavat malleja ja niihin upotettua teoriaa."
PSP: n ennätysnopeus on tärkeä sen työlle.
Aurinko pyörii noin kerran 27 päivän välein, kun näemme sen maasta, ja aurinkorakenteet, jotka johtavat suuren osan sen toiminnasta, liikkuvat sen mukana. Tämä aiheuttaa ongelman tutkijoille, koska he eivät voi olla varmoja, jos heidän näkemänsä vaihtelevuuden taustalla ovat aktiviteettia tuottavan alueen todelliset muutokset - ajallinen variaatio - vai johtuuko siitä, että aurinkoaineet vain vastaanotetaan uudelta lähdealueelta - alueellinen variaatio . PSP: n nopeus tarkoittaa, että se voi ylittää ongelman.
Alla oleva gif on mallista, joka osoittaa kuinka aurinkotuuli virtaa aurinkoon Parker Solar Proben WISPR-instrumentin näkökulmasta päällekkäin.
Laajuus: Predictive Science Inc.
Tietyissä kohdissa Parker Solar Probe kulkee riittävän nopeasti vastaamaan melkein tarkalleen Auringon pyörimisnopeutta, mikä tarkoittaa, että Parker “leijuu” yhden aurinkoalueen yli lyhyen ajan. Tutkijat voivat olla varmoja, että datan muutokset tänä aikana johtuvat todellisista muutoksista auringossa eikä auringon pyörimisestä.
Parkerin aurinkoanturi on osa NASA: n Living with the Star -ohjelmaa tutkiaksesi aurinko-maa-järjestelmän näkökohtia, jotka vaikuttavat suoraan elämään ja yhteiskuntaan.
- NASA: n lehdistötiedote: Valmistautuminen löytölle NASA: n Parker Solar Probe -koettimella
- NASA: AGU 2018 - Odotettu tieto ja tieteellinen löytö NASA: n Parkerin aurinkosondista
- NASA: n lehdistötiedote: Parkerin aurinkoanturi raportoi hyvästä tilasta aurinkoenergian lähestymistavan jälkeen
- NASA: n lehdistötiedote: Parkerin aurinkosondin ennätysrekisteri nousee lähimpään auringonlaskualukseen
- NASA: Parkerin aurinkoanturi
- NASA Living With Star -ohjelma
