během svého rekordního loňského průletu kolem Slunce se americké sondě Parker Solar Probe podařilo zachytit fascinující nové snímky z atmosféry Slunce. Tyto nyní zveřejněné obrázky byly pořízeny blíže Slunci, než kterékoliv starší. Tato data nyní pomáhají vědcům lépe porozumět vlivu Slunce na Sluneční soustavu, včetně událostí, které mohou ovlivnit Zemi. „Parker Solar Probe nás opět přepravila do dynamické atmosféry naší nejbližší hvězdy,“ uvedla Nicky Fox, přidružená administrátorka z ředitelství vědeckých misí v centrále NASA ve Washingtonu a dodala: „Jsme svědky toho, kde začínají hrozby vesmírného počasí pro Zemi, a to na vlastní oči, nejen pomocí modelů. Tato nová data nám pomohou výrazně zlepšit předpovědi kosmického počasí, abychom zajistili bezpečnost našich astronautů a ochranu našich technologií zde na Zemi i v celé Sluneční soustavě.“

Parker Solar Probe zahájila své nejbližší přiblížení ke Slunci 24. prosince 2024, když prolétávala jen 6,11 milionů kilometrů od povrchu Slunce. Při průletu vnější atmosférou Slunce, tzv. korónou, ve dnech kolem perihelia, sbírala data pomocí řady vědeckých přístrojů, včetně přístroje WISPR (Wide-Field Imager for Solar Probe). Právě nové snímky z tohoto přístroje odhalují korónu a sluneční vítr – neustálý proud nabitých částic ze Slunce, který se šíří po celé Sluneční soustavě. Sluneční vítr se projevuje mnoha různými efekty. Společně s materiálem vyvrženým ze Slunce a magnetickými proudy ze Slunce, pomáhá vytvářet polární záře, oškubává z planet jejich atmosféru, indukuje elektrické proudy, které mohou přetížit elektrické rozvodné sítě a ovlivnit komunikaci na Zemi. Pochopení vlivů slunečního větru začíná pochopením jeho původu na Slunci.

Snímky z přístroje WISPR nabízejí vědcům bližší pohled na to, co se se slunečním větrem děje krátce po jeho uvolnění z koróny. Snímky ukazují důležitou hranici, kde se směr slunečního magnetického pole mění ze severního na jižní, což se označuje jako heliospheric current sheet. Přístroj zachytil také kolize několika výronů koronální hmoty (CME), což jsou rozsáhlé výrony nabitých částic, které mají významný vliv na kosmické počasí. Tyto kolize byly vůbec poprvé zachyceny ve vysokém rozlišení. „Na těchto snímcích vidíme, jak se CME v podstatě hromadí jeden na druhém,“ popisuje Angelos Vourlidas, vědec z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory pracující na přístroji WISPR a dodává: „Na základě toho zjišťujeme, jak se CME spojují, což může být důležité pro kosmické počasí.“

Když se CME srazí, změní se jejich trajektorie, takže se hůře předvídá, kde skončí. Jejich spojením se také urychlují nabité částice a míchají magnetická pole, což činí účinky CME potenciálně nebezpečnějšími pro astronauty i družice v kosmickém prostoru a pro technologie na Zemi. Blízké pohledy z Parker Solar Probe pomáhají vědcům se lépe připravit na takové účinky kosmického počasí, ať už by zasáhly Zemi, či jiná tělesa.

Sluneční vítr byl poprvé teoreticky předpovězen předním heliofyzikem, Eugenem Parkerem, v roce 1958. Jeho teorie o slunečním větru byla zprvu přijata kriticky, ale nakonec přinesla revoluci do způsobu, jakým vnímáme Sluneční soustavu. Před startem Parker Solar Probe v roce 2018 se kosmické mise od NASA i dalších agentur jako Mariner 2, Helios, Ulysses, Wind, či ACE snažily pomáhat vědcům pochopit původ slunečního větru, ovšem ve všech případech to byla pouze dálková pozorování. Parker Solar Probe, pojmenovaná na počest výše zmíněného vědce, nyní zaplňuje mezeru našeho chápání v oblasti mnohem blíže ke Slunci.

Na Zemi vnímáne sluneční vítr povětšinou jako konzistentní vánek, ovšem Parker Solar Probe u Slunce nic takového nepozoruje. Když se sonda dostala do vzdálenosti 23,7 milionu kilometrů od Slunce, setkala se s takzvanými switchbacky – klikatěním siločar magnetického pole. S použitím dat z palubních přístrojů vědci zjistili, že switchbacky, které přicházejí ve skupinách, jsou častější, než se čekalo. Když v roce 2021 Parker Solar Probe poprvé vstoupila do koróny ve vzdálenosti zhruba 12,9 milionu kilometrů od Slunce, zaznamenaly její přístroje, že hranice koróny byla nerovná a komplexnější, než se dříve myslelo.

S tím, jak se sonda dostávala stále blíže, umožnila vědcům přesně lokalizovat původ switchbacků na viditelném povrchu Slunce, kde se tvoří magnetické trychtýře (magnetic funnels). V roce 2024 vědci oznámili, že rychlý sluneční vítr – jedna ze dvou hlavních kategorií slunečního větru – je zčásti poháněn těmito switchbacky, což doplnilo 50 let starou záhadu.

Každopádně, vědci věděli, že pro pochopení pomalého slunečního větru, který se pohybuje rychlostí 354 km/s (což je cca polovina rychlosti rychlého slunečního větru), budou potřebovat bližší pohled. „Velkou neznámou bylo: jak vzniká sluneční vítr a jak se mu daří unikat obrovské gravitační síle Slunce?“ vysvětluje Nour Rawafi, vědec z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory zapojený do projektu Parker Solar Probe a dodal: „Pochopení tohoto nepřerušeného proudu částic, především pak pomalého slunečního větru, je velká výzva – hlavně kvůli rozmanitosti vlastností těchto proudů. Ovšem s Parker Solar Probe jsme k odhalení jejich původu a vývoje blíže, než kdy dříve.“

Pomalý sluneční vítr, který je zhruba dvakrát tak hustý a také proměnlivější než ten rychlý, je potřeba studovat, protože jeho interakce s rychlým slunečním větrem může vytvářet podmínky pro středně silné sluneční bouře u Země, které by se svými dopady mohly vyrovnat některým CME. Před Parker Solar Probe se vědci na základě dálkových měření domnívali, že existují dvě verze pomalého slunečního větru, které se od sebe liší orientací, či variabilitou svých magnetických polí. Jeden z typů slunečního větru, dostal označení Alfvénický a vyznačuje se menšími switchbacky. Druhý, Nealfvénický, nevykazuje ve svém magnetickém poli tyto variace.

Když se Parker Solar Probe prosmýkávala kolem Slunce, potvrdila, že skutečně existují dva typy. Její lokální měření také pomohla vědcům rozlišit původ těchto dvou typů, o kterých si vědci myslí, že jsou jedinečné. Nealfvénický sluneční vítr může vycházet z útvarů označovaných jako helmet streamers. Jedná se o velké smyčky spojující aktivní oblasti, kde se některé částice mohou zahřát natolik, že uniknou. Naopak, Alfvénický vítr by mohl pocházet z okolní koronálních děr, tedy tmavších a chladnějších oblastí v koróně. Na své současné oběžné dráze, která sondu přivádí jen 6,11 milionu kilometrů od Slunce, bude Parker Solar Probe pokračovat ve sběru dalších dat v průběhu následujících průletů, což pomůže vědcům potvrdit původ pomalého slunečního větru. Následující průlet proběhne 15. září 2025. „Zatím nemáme konečný konsenzus, ale máme spoustu nových zajímavých údajů,“ uvedl Adam Szabo, vědec z Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu, zapojený do mise Parker Solar Probe.

Přeloženo z:
https://science.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://blogs.nasa.gov/parkersolarprobe/wp-content/uploads/sites/274/2018/10/Parker-facing-the-Sun.jpg
https://directory.eoportal.org/documents/163813/3705371/ParkerSP_Auto24.jpeg