Το σκάφος Solar Orbiter απεικόνισε για πρώτη φορά τους πόλους του Ήλιου, καθώς πλέον βρίσκεται εκτός του επιπέδου της εκλειπτικής, μετά την κοντινή διάβαση από την Αφροδίτη. Η μοναδική οπτική γωνία του, θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου, του ηλιακού κύκλου και του διαστημικού καιρού.
Μέχρι τώρα, όλες οι εικόνες του Ήλιου που έχουμε δει, έχουν ληφθεί από το επίπεδο του ισημερινού του, καθώς η Γη, οι υπόλοιποι πλανήτες και τα διαστημόπλοια κινούνται στο επίπεδο της εκλειπτικής. Με την αλλαγή της κλίσης του επιπέδου της τροχιάς του, το Solar Orbiter μας αποκαλύπτει τον Ήλιο από μια εντελώς νέα οπτική.
Στο βίντεο γίνεται σύγκριση της οπτικής του Solar Orbiter σε σχέση με την οπτική από τη Γη, στις 23 Μαρτίου 2025. Το Solar Orbiter ταξίδευε 17 μοίρες κάτω από το επίπεδο του ηλιακού ισημερινού, αρκετά χαμηλά ώστε να παρατηρήσει εύκολα τον νότιο πόλο του Ήλιου. Στα επόμενα χρόνια η κλίση της τροχιάς του θα μεγαλώσει περισσότερο, φτάνοντας τις 33 μοίρες.
Η φωτογραφική σύνθεση απεικονίζει τον νότιο πόλο του Ήλιου στις 16-17 Μαρτίου 2025, όταν το Solar Orbiter βρισκόταν 15 μοίρες κάτω από το επίπεδο του ισημερινού του. Ήταν η πρώτη παρατήρηση πριν βρεθεί στην μέγιστη, έως τώρα, γωνία των 17 μοιρών, λίγες ημέρες αργότερα.
Οι εικόνες λήφθηκαν από τρία επιστημονικά όργανα του Solar Orbiter: το PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), το EUI (Extreme Ultraviolet Imager) και το SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment), τα οποία παρατηρούν τον Ήλιο με διαφορετικό τρόπο.
Το PHI παρατηρεί στο ορατό τμήμα του φάσματος (πάνω αριστερά) και χαρτογραφεί το μαγνητικό πεδίο στην επιφάνεια του Ήλιου (πάνω κέντρο). Το EUI συλλαμβάνει το υπεριώδες φως (πάνω δεξιά), αποκαλύπτοντας τα θερμά αέρια του ηλιακού στέμματος, με θερμοκρασία περίπου ενός εκατομμυρίου βαθμών. Το SPICE (κάτω σειρά) απεικονίζει αέρια διαφόρων θερμοκρασιών πάνω από την επιφάνεια του Ήλιου, αποκαλύπτοντας έτσι τα διαφορετικά στρώματα της ατμόσφαιρας του.
Αναλύοντας και συγκρίνοντας όλες τις παρατηρήσεις από τα τρία όργανα, μπορούμε να κατανοήσουμε τον τρόπο κίνησης των αερίων στα εξωτερικά στρώματα του Ήλιου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στο εντοπισμό χαρακτηριστικών όπως οι πολικές δίνες, παρόμοιες με αυτές που ανακαλύφθηκαν στους πόλους της Αφροδίτης και του Κρόνου.
Με τις νέες επαναστατικές παρατηρήσεις θα κατανοήσουμε επίσης το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου και γιατί αντιστρέφεται σε διάστημα 11 ετών, που συμπίπτει με το μέγιστο της ηλιακής δραστηριότητας. Τα μέχρι στιγμής μοντέλα και προβλέψεις για τον ενδεκαετή κύκλο, δεν μπορούν να προσδιορίσουν με ακρίβεια πότε θα συμβεί το ηλιακό μέγιστο και πόσο ισχυρό θα είναι.
Μαγνητικό χάος στο ηλιακό μέγιστο
Μια από τις πρώτες ανακαλύψεις του Solar Orbiter είναι το χάος που επικρατεί στο μαγνητικό πεδίο του νότιου πόλου. Οι συνήθεις μαγνήτες διαθέτουν ξεκάθαρους νότιους και βόρειους πόλους. Όμως οι μετρήσεις του οργάνου PHI έδειξαν ότι υπάρχουν και οι δύο πολικότητες στο νότιο πόλο.
Αυτό συμβαίνει μόνο στο ηλιακό μέγιστο, όταν το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου αντιστρέφεται και είναι εντονότερο για μικρό διάστημα. Μετά την αντιστροφή του πεδίου θα επικρατήσει σταδιακά μια μόνο πολικότητα. Στα επόμενα 5 με 6 χρόνια, ο Ήλιος θα φτάσει στο ελάχιστο της δραστηριότητας του, όπου το μαγνητικό πεδίο βρίσκεται σε τάξη και ο Ήλιος εμφανίζει χαμηλά επίπεδα δραστηριότητας.
Η διαδικασία της σταδιακής επαναφοράς στην μονή πολικότητα δεν είναι ακόμη κατανοητή, αλλά το Solar Orbiter αναμένεται να παρακολουθήσει ολόκληρη την διαδικασία από την προνομιακή τροχιά που βρίσκεται και να λύσει όλες τις απορίες.
Στην καταγραφή ολόκληρου του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου από το PHI, το πιο σκούρα χρώματα δείχνουν ισχυρότερα μαγνητικά πεδία που εντοπίζονται σε δύο ζώνες εκατέρωθεν του ισημερινού του Ήλιου. Οι σκούρες μπλε και κόκκινες περιοχές απεικονίζουν ενεργές περιοχές, όπου το μαγνητικό πεδίο συμπυκνώνεται στις κηλίδες της φωτόσφαιρας, της επιφάνειας του Ήλιου. Μπλε και κόκκινες περιοχές εμφανίζονται και στους δύο ηλιακούς πόλους, κάτι που σημαίνει ότι το μαγνητικό πεδίο είναι πολύπλοκο, και συνεχώς εναλλασσόμενο.
Το SPICE μετρά την κίνηση για πρώτη φορά
Ακόμη μια πρωτιά για το Solar Orbiter, από το όργανο SPICE, το οποίο καταγράφει φασματικές γραμμές συγκεκριμένων χημικών στοιχείων, όπως υδρογόνου, άνθρακα, οξυγόνου, νέον και μαγνησίου, αποκαλύπτοντας τις διεργασίες σε διαφορετικά στρώματα πάνω από την φωτόσφαιρα.
Το SPICE κατέγραψε για πρώτη φορά, με ακρίβεια, την κίνηση συστάδων υλικού, μέσω του φαινομένου Ντόπλερ. Οι χάρτες ταχύτητας αποκαλύπτουν την κίνηση του υλικού σε συγκεκριμένα στρώματα του Ήλιου. Στις εικόνες γίνεται σύγκριση της θέσης και της κίνησης σωματιδίων (ιόντων άνθρακα) στο λεπτό στρώμα που ονομάζεται «περιοχή μετάβασης», όπου η θερμοκρασία αυξάνει ραγδαία από δέκα χιλιάδες, σε εκατοντάδες χιλιάδες βαθμούς Κελσίου.
Στην πάνω εικόνα ο χάρτης ακτινοβολίας αποκαλύπτει τις θέσεις συστάδων ιόντων άνθρακα, στην κάτω ο χάρτης ταχύτητας, όπου το μπλε και το κόκκινο δείχνουν πόσο γρήγορα κινούνται τα ιόντα άνθρακα από και προς το Solar Orbiter.
Οι μετρήσεις Ντόπλερ μπορούν επίσης να αποκαλύψουν πως τα σωματίδια εκτοξεύονται από τον Ήλιο με την μορφή του ηλιακού ανέμου, η δημιουργία του οποίου αποτελεί κορυφαίο επιστημονικό στόχο του Solar Orbiter.
Τα δεδομένα από τις πρώτες παρατηρήσεις του Solar Orbiter θα χρειαστούν περαιτέρω ανάλυση, ενώ τα πρώτα ολοκληρωμένα δεδομένα από την πρώτη πτήση από πόλο σε πόλο αναμένονται τον Οκτώβριο του 2025.
