Taula de continguts:
2023 Autora: Kaylee MacAlister | [email protected]. Última modificació: 2023-05-21 07:59
El sol, l’objecte més observable del sistema solar des de l’aparició de l’home, té una complexitat immensa, en relació amb la qual encara estem molt lluny de comprendre plenament la seva influència sobre l’entorn de la Terra i l’efecte sobre l’activitat humana en òrbita. La missió europea al Sol respondrà a moltes preguntes.
Després de diverses dècades d’espera, l’Orbiter Solar emprèn un viatge al Sol sense precedents. El projecte es va proposar el 2000 i es va aprovar el 2011 i l’inici es produirà el 10 de febrer d’aquest any. El dispositiu porta deu instruments que li permetran comprendre millor el comportament del sol. Ho estem discutint amb Milan Maksimovich, astrofísic i el personal del Centre Nacional d'Investigacions Científiques, que va participar en el projecte.
Està previst que el Solar Orbiter es llanci la nit del 9 al 10 de febrer des de Cap Canaveral. La sonda construïda per Airbus es dirigirà cap al Sol. Després de dos anys de viatge, entrarà en una òrbita el·líptica al voltant de l'estrella i hi treballarà almenys durant set anys.
El sol, que des de l’aparició de l’home, ha cridat més l’atenció cap a ell mateix com a objecte del sistema solar, té una complexitat immensa, en relació amb la qual encara estem molt lluny d’entendre completament el seu treball, de la seva influència sobre la terra. entorn de l’efecte sobre l’activitat humana en òrbita. Malgrat diversos programes científics, els experts encara no poden predir el seu comportament. Com assenyala Milan Maksimovic, es van adonar que per millorar el seu coneixement de la "meteorologia espacial i predir els efectes de la variabilitat i l'activitat solar", necessitaven "mirar més a prop" del Sol, és a dir, apropar-s'hi tan com la tecnologia permet.
L’agost del 2018 es va llançar la Solar Parker Probe per explorar la corona, l’atmosfera poc coneguda des d’on bufa el vent solar. Ara l'Agència Espacial Europea i la NASA es preparen per llançar el Solar Orbiter, que suposadament estableix "la connexió entre el que passa al sol i el del vent solar", així com "aprofundir en el coneixement del sol i de l'interior heliosfera ".
Després del llançament, la sonda Solar Orbiter es mourà en una trajectòria el·líptica al voltant del Sol, "aproximant-se fins a 42 milions de quilòmetres". El dispositiu estarà situat a una distància més gran de la llum que la sonda Solar Parker, però tenen objectius diferents. La sonda Solar Parker ha de fer un estudi de la corona solar exterior fins al començament de l’heliosfera in situ, i el Solar Orbiter prendrà “imatges ultraviolades de la corona solar amb una resolució còsmica rècord (70 km / píxel)”. A més, el Solar Orbiter durà a terme una "investigació del vent solar de forma contínua, sobretot quan s'aproxima a la sonda Solar Parker". Això obrirà als astrònoms una finestra cap a la corona solar, des d’on bufa el vent solar, que renta tot el sistema solar i la interacció amb el nostre planeta determina la meteorologia còsmica.
La sonda s’acostarà al Sol el més a prop possible un cop cada cinc mesos.
Igual que la Solar Parker Probe, l’Orbiter Solar no sempre estarà tan a prop del Sol com sigui possible. El satèl·lit farà una cita amb ell cada cinc mesos. En aquest moment, estarà situat a només 42 milions de quilòmetres de la nostra estrella, és a dir, més a prop de Mercuri. Durant el període d'aproximació màxima, quan el dispositiu es mourà a la velocitat més alta, estarà durant diversos dies en aproximadament una regió de l'atmosfera mentre el Sol gira al voltant del seu eix. Dit d’una altra manera, durant un temps, l’Orbitador Solar planarà sobre el sol, tal com fan els satèl·lits meteorològics i de telecomunicacions geoestacionaris a l’òrbita terrestre. Com a resultat, serà capaç de controlar la formació de tempestes a l’atmosfera del Sol. Això crearà una oportunitat per a una observació sense precedents de l’activitat magnètica, que es concentra a l’atmosfera i provoca tempestes i bengales.
Entre les preguntes que persegueixen els científics, cal destacar el misteriós escalfament de la corona solar, que contradiu les regles habituals de la física: amb la distància a la superfície d’una estrella o planeta, la temperatura hauria de disminuir. Al Sol, surt. I significativament. La temperatura superficial de la lluminària és d'aproximadament 5.500 ° C, però arriba als "10.000 ° C a la cromosfera i més d'un milió a la corona, fins i tot a 2 milions en algunes zones". Els experts creuen que "la necessària transferència d'energia pot ser el resultat de les fluctuacions del camp magnètic i de moltes petites emissions invisibles de la Terra". Sigui com sigui, fins ara tot queda al nivell de les hipòtesis, ja que "les mesures del Sol des de la Terra i la seva òrbita no ens permeten dissipar la incertesa".
Pel que fa al Solar Orbiter, els científics estan convençuts que "si les dades no permeten explicar el mecanisme d'escalfament, haurien d'ajudar a descartar algunes teories" i deixar només un petit nombre d'elles, en particular, la que es basa en "el presència d’ones Alfvén a la corona solar, que representen un important mecanisme de transferència d’energia”. El tema de les ones d’Alfveno també és d’interès per als especialistes de la Solar Parker Probe, que tenen la intenció d’observar des d’una distància encara més propera quan la sonda s’acosta al Sol a 9 milions de quilòmetres. El Solar Orbiter més distant, que posseeix eines de diagnòstic de corona a llarg abast i eines de mesura del vent solar, podrà estudiar el mateix flux de vent solar que arribarà a la seva posició diverses desenes d’hores més tard.
L’aproximació més propera al Sol permetrà observar el vent solar en el seu "estat jove", cosa que hauria d’ajudar a entendre per què el Sol expulsa una quantitat de matèria (unes 70.000 tones per segon) i quins mecanismes condueixen a l’acceleració del vent solar. "Apareix en dues formes, lenta, a 300-400 km / s, i ràpida, fins a 600-800 km / s."
A més, la sonda ens hauria d’ajudar a comprendre millor els mecanismes de les bengales solars, “per què es produeixen, els processos que els provoquen, així com els fenòmens que s’hi associen i les conseqüències que provoquen”, assenyala l’astrofísic Etienne Paria. Solar Orbiter hauria de veure l'origen de les bengales, cosa que "ens permetrà establir una connexió entre el que està passant en aquesta regió del Sol i les conseqüències a l'heliosfera i al medi interplanetari". Pel que fa a les emissions de corona, "que poden tenir el major impacte sobre el medi ambient de la Terra", el Solar Orbiter hauria de proporcionar una millor "comprensió de com es formen i viatgen a través del sistema solar".
Pols del Sol
Després de la primera fase d’observacions en una òrbita el·líptica, que durarà uns 4 anys, Solar Orbiter “utilitza el camp gravitatori de Venus i la Terra per sortir d’aquest pla i començar les observacions del Sol i del vent solar a latituds altes”. El dispositiu hauria de fer fotos de les regions polars del Sol per primera vegada. A més, s’esperen dades importants sobre l’entorn magnètic poc estudiat d’aquestes zones, que juguen un paper clau en el cicle solar de 11 anys i l’aparició regular de tempestes solars. Aquesta part de la missió es dedicarà a "mesures helioseismològiques locals i observacions de forats polars a la corona, que són la font del vent solar ràpid".
Finalment, la informació acumulada pel Solar Orbiter serà útil en el futur per a altres disciplines, com ara l’exobiologia. Una millor comprensió del vent solar hauria d’ajudar a entendre com els vents d’altres estrelles interactuen i afecten els planetes circumdants, fins al punt de canviar l’atmosfera i l’aparició potencial de la vida.
Solar Orbiter porta 10 instruments, que es divideixen en dues categories. Alguns estan dissenyats per a l'anàlisi espectral i la creació d'imatges de l'heliosfera i la corona, mentre que d'altres s'utilitzen per mesurar el plasma. Un dels instruments únics de la sonda és analitzar el camp electromagnètic escombrat en el temps mitjançant un conjunt de sensors i antenes per caracteritzar les ones electromagnètiques i electrostàtiques del vent solar.
Preguntes clau a les quals la missió hauria de contribuir a respondre:
- Com es forma el camp magnètic i quin és el seu efecte sobre l’atmosfera solar?
- Quins són els mecanismes de formació de la corona solar i del vent?
- Quins processos físics expliquen les emissions solars?
- Per què la temperatura de la corona pot arribar a superar el milió de graus Kelvin, mentre que la temperatura de la superfície visible és de només 6.000?
- Com s’accelera el plasma del vent solar fins a velocitats supersòniques de gairebé 1.000 km / s?