Förra sommaren människor över hela Nordamerika var förtrollad av en av naturens mest spektakulära fenomen: en total solförmörkelse. Några reste tusentals miles för att bevittna blotting ut ur solens ljus, om bara för en liten stund. När månen passerar framför vår stjärna kan vi se en sällsynt syn: solens yttre atmosfär.,
känd som corona, denna skimrande haze omger vår stjärna är målet för NASA: s nästa rymduppdrag. I predawn timmar av augusti 11 Parker Solar sonden kommer att lansera på en första-av-sitt-slag resa för att nå ut och röra solen. Rymdfarkosten kommer att flyga genom vår stjärnans yttre atmosfär, ösa upp partiklar och ta mätningar som forskare hoppas kommer att lösa mysteriet om hur solens korona blir så varmt.,
uppflugen ovanpå en Delta 4–tung raket, Parker Solar sonden kommer att tävla upp från jorden och, med sju gravitation assist från Venus (och ett uppsving från raketens speciella övre scenen), bli den snabbaste rymdfarkosten någonsin flugit, når en toppfart på 430,000 miles per timme vid sin närmaste inställning till solen i December 2024. Det skulle vara snabbt nog att resa mellan New York och Los Angeles på bara 20 sekunder. Som en del av en noggrant koreograferad orbitalbalett kommer sonden att slutföra 24 banor runt vår stjärna under några åtta år och komma så nära som bara 3.,8 miljoner miles från solens yta-sju gånger närmare än någon annan rymdfarkost i historien och väl inom den koronala gränsen, som sträcker sig någonstans mellan 15 till 20 solradier (eller några 6,4 miljoner till 8,6 miljoner miles) ut från dess yta. Från denna utsiktspunkt kommer sonden att använda sin uppsättning av fyra instrument sviter för att analysera solpartiklar och plasma samt elektriska och magnetiska fält inom corona.
vår värdstjärna är en eldig gåta: Värme genereras i solens kärna och utstrålar utåt, men solens yttre atmosfär är nästan 300 gånger varmare än dess yta., Detta faktum verkar bryta termodynamikens lagar – ju längre bort du är från eldstaden, desto kallare får du, eller hur? Inte i Korona. ”Solen är det primära pusslet i universum”, säger astrofysiker Eugene Parker, professor emeritus vid University of Chicago och rymdfarkostens namne. Eftersom det är den enda stjärna vi kan studera på nära håll, förstå det hjälper oss att bättre förstå alla stjärnor.
uppdraget kommer att syfta till att svara på tre frågor som har blivit astrofysiker i årtionden: den första är vilken mekanism som ansvarar för Coronas värme., Forskare misstänker att svaret har att göra med solens magnetfält. Magnetfältlinjerna lagrar och rör upp energi i fotosfären (som vi uppfattar som solens yta) och släpper ut den i stjärnans atmosfär, säger Nicholeen Viall, en astrofysiker på NASA Goddard Space Flight Center. Men hur och när den här utgåvan händer förblir ett mysterium. ”Om vi kan räkna ut det”, säger hon, ” det är ett ganska grundläggande fysiskt problem som vi har löst om universum i allmänhet.,”
sondens nästa uppgift är att studera vad forskare kallar solvinden—en massa laddade partiklar som solen spyr i rymden. Detta utflöde korsar solsystemet, badar varje planet, måne, Asteroid och komet i strålning. Rymdfarkosten kommer att flyga rakt igenom åtgärden och skina ett ljus på de mystiska processerna som genererar solvinden., Först föreslagits av Parker i 1958, vinden fortfarande pussel forskare med sin kontraintuitive beteende: i stället för fräsande ut ju längre det kommer från solen, solvinden faktiskt plockar upp hastighet och på något sätt övergångar från en stadig bris till en supersonisk utflöde racing bort från Korona på miljontals miles i timmen.
solvindens kvandar och mystik i corona är anslutna, säger Viall. ”Du får ingen solvind om du inte har en varm Korona i första hand.,”Parkers Sondars närbild av corona och solvinden förväntas revolutionera heliophysics – solens fysik. Ett argument om källan till denna extra värme har simmered i årtionden. Men experter är överens om en sak: det börjar förmodligen i konvektionszonen, strax under fotosfären. När solens plasma strömmar genom magnetfältlinjer kan den skapa elektriska strömmar som i sin tur skapar fler magnetfält., Dessa linjer blir ibland trassliga och så småningom knäppa och släpper ut stora mängder energi i den omgivande plasman i form av en solflare. Tillsammans med en störtflod av mindre explosioner (kallad nanoflares, var och en lika kraftfull som en 50-megaton vätebomb) på solens yta, kunde de stå för Coronas höga temperatur.
slutligen kommer sonden att undersöka ett irriterande fenomen som kallas rymdväder. Från jorden verkar solen som en lugn glödande orb, men i verkligheten är det som ett pouty barn som ständigt kastar tantrums., Under dessa raserianfall spricker vår stjärna ibland utbrott av strålning och knutar av plasma i rymden. Den mest extrema av dessa belches, känd som coronal mass ejections (CMEs), kan skada vitala system som kraftnät och kommunikationssatelliter, och kan också zap astronauter i rymden med skadliga doser av strålning. Även om vår planets magnetfält skyddar oss från mycket av solens raseri, kan dess skyddande effekter bli överväldigade ibland., Sondens mätningar kommer att visa oss var i solen CMEs föds, vilket potentiellt leder till förbättrade prognoser för potentiellt farliga rymdväderhändelser. ”Vi kommer att se hur det som händer på solen övergår till det vi ser och upplever här på jorden”, säger Nicky Fox, en Parkers Probe – projektforskare vid Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.
När du utforskar den fulla kraften i solens brännande värme och strålning, kommer rymdfarkosten att hjälpa oss att förstå vår egen stjärnvärd såväl som andra i hela universum., ”Solsonden går till en region av utrymme som aldrig har utforskats tidigare”, säger Parker. ”Det är väldigt spännande att vi äntligen får en titt.”
Lämna ett svar