Τις πρώτες εβδομάδες του Νοεμβρίου, η διαστημοσυσκευή Parker Solar Probe ολοκλήρωσε την πρώτη του «βουτιά» μέσα στην ατμόσφαιρα του Ήλιου, και μόλις πριν λίγες ημέρες οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι έλαβαν τις πρώτες παρατηρήσεις. Πρόκειται για την πρώτη φορά που ανθρώπινο κατασκεύασμα πλησίασε τόσο κοντά σε ένα αστέρι, τον Ήλιο, και συνέλεξε μετρήσεις με τις συσκευές που μεταφέρει. Το μοναδικό όργανο απεικόνισης που διαθέτει η αποστολή μας έδωσε και την πρώτη φωτογραφία που έχει τραβηχτεί από το εσωτερικό της ατμόσφαιρας του Ήλιου. Απεικονίζει έναν χείμαρρο πλάσματος που, πιθανόν, έχει ως αφετηρία κάποιο κέντρο δράσης στην επιφάνειά του. Η εγγύτητα της συσκευής μας επιτρέπει να διακρίνουμε τη δομή του χειμάρρου με λεπτομέρεια και είναι δεδομένο πως τις επόμενες εβδομάδες οι επιστήμονες θα έχουν αρκετή δουλειά αναλύοντας τις παρατηρήσεις.
Το PSP εκτοξεύτηκε στις 12 Αυγούστου του 2018 και με τη βοήθεια της βαρύτητας της Αφροδίτης, από την οποία πέρασε στις 3 Οκτωβρίου, τέθηκε σε ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Έφτασε το περιήλιο της τροχιάς της για πρώτη φορά στις 6 Νοεμβρίου, περίοδο από την οποία προέρχονται τα πιο πρόσφατα δεδομένα. Στα επτά έτη της αποστολής αναμένεται να πραγματοποιήσει συνολικά είκοσι τέσσερις περιστροφές, των οποίων η περίοδος σταδιακά θα μειώνεται με αποτέλεσμα το PSP να προσεγγίζει όλο περισσότερο τον Ήλιο, φτάνοντας στα περίπου 6.9 εκατομμύρια χιλιόμετρα από την επιφάνεια του αστέρα, τα οποία ισοδυναμούν με περίπου 10 ηλιακές ακτίνες.
Η αποστολή Parker Solar Probe
Το Parker Solar Probe μεταφέρει κυρίως όργανα επιτόπιων μετρήσεων και ένα όργανο απεικόνισης. Σαν αποστολή έχει περισσότερες ομοιότητες με αντίστοιχες πλανητικές, όπως π.χ. το Cassini, παρά με τις τυπικές αποστολές που μελετούν τον Ήλιο, οι οποίες είναι συνήθως εφοδιασμένες με τηλεσκόπια. Με τα όργανα που διαθέτει μπορεί να μετρήσει την πυκνότητα και τις ταχύτητες των σωματιδίων του ηλιακού ανέμου και του στέμματος και τα τοπικά ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Επιπλέον, είναι σε θέση να αναπαράγει τις ίδιες μετρήσεις σε περίπτωση που περάσει μέσα από μια εκτίναξη στεμματικής μάζας (CME), δηλαδή μια απότομη αποβολή υλικού που συμβαίνει ως συνέπεια των ηλιακών εκρήξεων.
Είναι η πρώτη φορά που μια συσκευή συλλέγει επιτόπου πληροφορίες από περιοχές που έχουμε καταφέρει να παρατηρήσουμε μόνο με ειδικά όργανα από μακριά. Για αυτό το λόγο και ο συντονισμός του με άλλα όργανα παρατήρησης στο διάστημα και στη Γη (όπως το μεγαλύτερο ηλιακό τηλεσκόπιο που έχει χτιστεί ποτέ, το DKIST στη Χαβάη, με διάμετρο αντικειμενικού κατόπτρου ίση με 4 μέτρα) θα είναι τεράστιας σημασίας για την κοινότητα των ηλιοφυσικών.
Eugene Parker
Για πρώτη φορά η NASA δίνει το όνομα ενός εν ζωή επιστήμονα, του μεγάλου φυσικού Eugene Parker, σε μια αποστολή, κάτι που δείχνει από μόνο του τη σημασία του έργου του Parker στη μελέτη του Ήλιου, του διαστήματος και του ηλιακού μας συστήματος.
Ο Parker (γεν. 1927) περιέγραψε με τη μνημειώδη εργασία του το 1958, πώς επιταχύνεται ο ηλιακός άνεμος. Η ύπαρξη του ηλιακού ανέμου, αν και είχε διατυπωθεί με διάφορες μορφές προγενέστερα, δεν ήταν γενικώς αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα. Για αυτό το λόγο, η εργασία του Parker αρχικά απορρίφθηκε από τους συναδέλφους του όταν την κατέθεσε προς δημοσίευση στο περιοδικό Astrophysical Journal. Χρειάστηκε η παρέμβαση του εκδότη του περιοδικού, του μεγάλου αστροφυσικού Chandrasekhar ώστε τελικά να εκδοθεί η εργασία, η οποία έμελλε να «φτιάξει» ένα νέο κόσμο στην αστροφυσική. Τα επόμενα χρόνια μετρήσεις από σοβιετικές και αμερικανικές διαστημικές αποστολές θα επιβεβαίωναν τη θεωρία του Parker ανοίγοντας ένα παράθυρο στην κατανόηση του «σκοτεινού» και μυστηριώδους ως τότε διαστήματος.
Σήμερα δεν υπάρχει ηλιακός ή διαστημικός φυσικός που να μην στηρίζεται στο έργο του Parker. Ο Parker έχει επίσης συνεισφέρει σε θεωρίες σχετικά με την παραγωγή του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου, τις αστάθειες που προκαλούν τις ηλιακές εκρήξεις και τη θέρμανση του στέμματος. Σχετικά με το τελευταίο θέμα, έχει προτείνει ότι η συνεχής δράση των νανοεκλάμψεων, δηλαδή πολύ μικρής κλίμακας εκρήξεων οι οποίες συμβαίνουν συνεχώς στην ηλιακή ατμόσφαιρα, απελευθερώνουν το συνολικά τεράστιο ποσό ενέργειας που απαιτείται ώστε ο Ήλιος να έχει αυτό το υπέρθερμο αέριο περίβλημα.
Η Ευρωπαϊκή αποστολή Solar Orbiter
Ενώ το PSP πραγματοποιεί μετρήσεις μέσα στην ατμόσφαιρα του Ήλιου, η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος σχεδιάζει άλλη μια αποστολή, το Solar Orbiter, στην οποία συμμετέχει ενεργά και η NASA. Το Solar Orbiter θα εκτοξευτεί 2020, έπειτα από λιγότερο από δυόμιση χρόνια θα μπει σε ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Το κοντινότερο σημείο της τροχιάς του Solar Orbiter γύρω από τον Ήλιο θα βρίσκεται περίπου στις 0,28 αστρονομικές μονάδες, ενώ το μακρύτερο σημείο της θα είναι στις 0,9 αστρονομικές μονάδες. Αυτό σημαίνει ότι το Solar Orbiter θα πλησιάσει τον Ήλιο περισσότερο από ό,τι ο πλανήτης Ερμής, αλλά λιγότερο από ό,τι το PSP.
Το Solar Orbiter θα διαφέρει από το PSP καθώς θα μεταφέρει περισσότερα όργανα απεικόνισης από ό,τι το τελευταίο. Προκειμένου να μελετηθεί ο τρόπος με τον οποίο ο Ήλιος διαμορφώνει και επηρεάζει την ηλιόσφαιρα, το Solar Orbiter μεταφέρει μια ποικιλία οργάνων τηλεπισκόπησης (remote sensing) και επιτόπιων (in situ) μετρήσεων. Με αυτά τα όργανα θα λαμβάνονται μετρήσεις της σύστασης του ηλιακού ανέμου, δηλαδή των ηλεκτρονίων, των πρωτονίων και των ιόντων που περιέχει, καθώς επίσης και του μαγνητικού του πεδίου. Επιπλέον, θα λαμβάνονται εικόνες των μαγνητικών πεδίων που υπάρχουν στην φωτόσφαιρα του Ήλιου (το κατώτατο στρώμα της ατμόσφαιράς του) και θα απεικονίζονται τα ανώτερα στρώματα της ηλιακής ατμόσφαιρας στις ακτίνες Χ και στην υπεριώδη ακτινοβολία. Επίσης, απεικονίζοντας το ηλιακό στέμμα γύρω από τον ηλιακό δίσκο, θα παρακολουθούνται τα εκρηκτικά φαινόμενα καθώς αυτά διαδίδονται στην περιοχή κοντά στον Ήλιο.
Αν όλα πάνε καλά, για δυο με τρία χρόνια η ανθρωπότητα θα έχει δυο συσκευές μέσα στην ηλιακή ατμόσφαιρα και θα έχει ήδη θέσει σε λειτουργία τη νέα γενιά των ηλιακών τηλεσκοπίων στην επιφάνεια της Γης. Με τη βοήθεια όλων αυτών των μετρήσεων, ελπίζουμε βρούμε απαντήσεις στα σημαντικά ερωτήματα που σχετίζονται με το πώς εμφανίζονται τα φαινόμενα της ηλιακής δραστηριότητας και τους μηχανισμούς με τους οποίους αυτά επιδρούν στην ηλιόσφαιρα.
Γιάννης Κοντογιάννης
