Sanatçının NASA’nın Parker Güneş Sondası konsepti. Kredi: NASA/Johns Hopkins APL
Astrofizik Merkezi’ndeki bilim adamları ve mühendisler tarafından yapılan bir alet, tarihte ilk kez bir uzay aracının Güneş’in koronasına girdiğini doğrulamaya yardımcı oldu.
tarafından fırlatılan bir uzay aracı NASA bir zamanlar imkansız olduğu düşünülen şeyi yaptı. 28 Nisan’da Parker Solar Probe, kabaca 2 milyon derece olan aşırı bir ortam olan Güneş’in koronasına başarıyla girdi. Fahrenhayt.
Astrofizik Merkezi üyeleri de dahil olmak üzere bilim adamları ve mühendislerin büyük bir işbirliği sayesinde tarihi an elde edildi | Harvard ve Smithsonian (CfA) sondada önemli bir enstrümanı oluşturan ve izleyen: Solar Probe Cup. Kupa, Güneş’in atmosferinden bilim adamlarının uzay aracının gerçekten koronaya geçtiğini doğrulamasına yardımcı olan parçacıkları toplar.
“Bütün bu görevin amacı, Güneş’in nasıl çalıştığını öğrenmek. Bunu, güneş atmosferine uçarak başarabiliriz, ”diyor CfA’da kupayı izlemeye yardımcı olan bir astrofizikçi olan Michael Stevens. “Bunu yapmanın tek yolu, uzay aracının bilim adamlarının Alfvén noktası dediği dış sınırı geçmesidir. Dolayısıyla, bu misyonun temel bir parçası, bu kritik noktayı geçip geçmediğimizi ölçebilmektir.”
NASA’nın Parker Güneş Sondası, daha önce hiçbir uzay aracının yapmadığını yaptı – resmen Güneş’e dokundu. Güneş’in en büyük gizemlerini araştırmak için 2018’de fırlatılan uzay aracı, şimdi güneş atmosferinin kenarını sıyırdı ve yıldızımızın yeni yakın çekim gözlemlerini topladı. Bu, AGÜ’de sunulan ve bilim adamlarının Güneş hakkındaki temel soruları yanıtlamasına yardımcı olan iki yeni makaledeki bulgular da dahil olmak üzere, Güneş’i daha önce hiç olmadığı gibi görmemizi sağlıyor. Kredi: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe
Korona, güçlü manyetik alanların birbirine bağlandığı Güneş atmosferinin en dış tabakasıdır. plazma ve türbülanslı güneş rüzgarlarının kaçmasını önler. Alfvén noktası, güneş rüzgarlarının kritik bir hızı aştığı ve koronadan ve Güneş’in manyetik alanlarından kurtulabildiği zamandır. 28 Nisan’dan önce, uzay aracı bu noktanın hemen ötesinde uçuyordu.
Stevens, “Güneş’in yakın çekim resimlerine bakarsanız, bazen Güneş’ten kopup kopan ama sonra yeniden bağlanan bu parlak halkaları veya tüyleri görürsünüz,” diye açıklıyor. “Bu, içine uçtuğumuz bölge – plazmanın, atmosferin ve rüzgarın manyetik olarak sıkıştığı ve Güneş ile etkileştiği bir bölge.”
Kupa tarafından toplanan verilere göre, uzay aracı 28 Nisan’da bir noktada beş saate kadar üç kez koronaya girdi. Bu dönüm noktasını anlatan bilimsel bir makale, dergide yayınlanmak üzere kabul edilmiştir. Fiziksel İnceleme Mektupları.
Parker Solar Probe, Nisan 2021’de ilk kez Güneş’in dış atmosferi olan koronadan geçerek “Güneş’e dokundu”. Koronanın kenarını belirleyen sınır, Alfvén kritik yüzeyidir. Bu yüzeyin içinde (soldaki daire), plazma, yüzeye ileri geri giden dalgalarla Güneş’e bağlanır. Onun ötesinde (sağdaki daire), Güneş’in manyetik alanları ve yerçekimi plazmayı içeremeyecek kadar zayıftır ve güneş rüzgarı haline gelir, güneş sistemi boyunca o kadar hızlı koşar ki rüzgardaki dalgalar onu geri getirecek kadar hızlı hareket edemez. Güneş. Kredi: NASA/Johns Hopkins APL/Ben Smith
Solar Probe Cup’ın enstrüman bilimcisi CfA astrofizikçisi Anthony Case, enstrümanın kendisinin inanılmaz bir mühendislik harikası olduğunu söylüyor.
Case, “Parker Solar Probe’a çarpan ışık miktarı, uzay aracının ne kadar ısınacağını belirler,” diye açıklıyor. “Sondanın çoğu bir ısı kalkanı ile korunuyor olsa da, bizim fincanımız dışarı çıkan ve korumasız olan sadece iki cihazdan biri. Bu ölçümleri yaparken direkt güneş ışığına maruz kalıyor ve çok yüksek sıcaklıkta çalışıyor; enstrümanın parçaları 1.800 derece Fahrenhayt’tan fazla olduğu için kelimenin tam anlamıyla kıpkırmızı [1,000 degrees Celsius]ve parlayan kırmızı-turuncu.”
Bozulmayı önlemek için cihaz, tungsten, niyobyum, molibden ve safir gibi yüksek erime noktalarına sahip malzemelerden yapılmıştır.
Ancak Parker Solar Probe’un başarısı, teknolojik inovasyondan çok daha fazlasını temsil ediyor. Bilim adamlarının, sondanın çözülmesine yardımcı olabileceğini umdukları, Dünya’nın en yakın yıldızı hakkında birçok gizem var.
Örneğin, Stevens, “Güneş’in dış atmosferinin neden Güneş’in kendisinden çok daha sıcak olduğunu gerçekten bilmiyoruz” diyor. “Güneş 10.000 Fahrenheit derecedir [5,500 degrees Celsius], ancak atmosferi yaklaşık 3,6 milyon Fahrenhayt derecedir. [2 million degrees Celsius]”
“Enerjinin, güneşin yüzeyinde fokurdayan çalkantılı manyetik alanlardan geldiğini biliyoruz, ancak Güneş’in atmosferinin bu enerjiyi nasıl emdiğini bilmiyoruz” diye ekliyor.
Ek olarak, güneş patlamaları ve yüksek hızlı güneş rüzgarları gibi Güneş’ten kaynaklanan patlamalar, Dünya üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olabilir, elektrik şebekelerini ve radyo iletişimini bozabilir.
Parker Solar Probe, Güneş’in yörüngesinde dönmeye devam ederken ve bilim adamlarının burada Dünya’da analiz etmeleri için ölçümler ve veriler alırken tüm bu fenomenleri daha iyi anlamaya yardımcı olabilir.
Case, “Güneş’in etrafındaki plazma, tüm evrendeki hemen hemen her astronomik nesnede meydana gelen süreçleri bize öğreten bir laboratuvar görevi görebilir” diyor.
Parker Solar Probe’un tarihi başarısı, Amerikan Jeofizik Birliği’nin (AGU) sonbahar toplantısında düzenlediği basın toplantısında duyuruldu. Basın toplantısı panelinde, şu anda NASA merkezinde rotasyonda olan eski CfA bilim adamı Justin Kasper ve Kelly Korreck yer aldı. Her ikisi de CfA’daki görev süreleri boyunca soruşturma üzerinde çalıştı.
SWEAP hakkında
Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP) araştırması Astrofizik Merkezi tarafından denetleniyor | Harvard ve Smithsonian. SWEAP, Parker Solar Probe, Solar Probe Cup ve iyonları ve elektronları ölçen üç Solar Probe ANAlyzer sensöründe bulunan dört cihazdan oluşan bir settir. SWEAP ekibinin diğer üyeleri şunları içerir: Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley Uzay Bilimleri Laboratuvarı; Michigan üniversitesi; NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi; Alabama Huntsville Üniversitesi; Massachusetts Teknoloji Enstitüsü; Los Alamos Ulusal Laboratuvarı; Draper Laboratuvarı; Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı; ve NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi.
Astrofizik Merkezi Hakkında | Harvard ve Smithsonian
Astrofizik Merkezi | Harvard & Smithsonian, insanlığın evrenin doğası hakkında çözülmemiş en büyük sorularını sormak ve nihayetinde cevaplamak için tasarlanmış Harvard ve Smithsonian arasındaki bir işbirliğidir. Astrofizik Merkezi’nin merkezi Cambridge, MA’dadır ve ABD ve dünya çapında araştırma tesisleri bulunmaktadır.
Bu hikaye hakkında daha fazla bilgi için bkz. NASA’nın Parker Güneş Sondası Güneşe İlk Kez Dokunuyor.
Referans: JC Kasper ve diğerleri, 14 Aralık 2021, “Manyetik Hakimiyetli Solar Coronaya Giriyorum”, Fiziksel İnceleme Mektupları.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.255101