Sonda Parker zarejestrowała powrót materii słonecznej podczas rekordowego zbliżenia do Słońca

Automatyczna sonda kosmiczna NASA, Parker Solar Probe (PSP), uchwyciła fascynujące zjawisko recyrkulacji materii słonecznej w trakcie swojego historycznego podejścia do Słońca, które miało miejsce 24 grudnia 2024 roku. Pojazd kosmiczny zbliżył się do powierzchni gwiazdy na minimalną odległość wynoszącą zaledwie 3,8 miliona mil, co odpowiada około 6,1 miliona kilometrów. Dzięki obrazom wykonanym przez pokładowy instrument Wide-Field Imager for Solar Probe (WISPR), naukowcy mogli szczegółowo zbadać struktury nazwane „wciekami” (inflows). Są to wydłużone skupiska plazmy, które powracają w kierunku powierzchni Słońca po wystąpieniu wyrzutu koronalnego (CME).

Kluczowym elementem tego przełomowego obserwatorium była możliwość precyzyjnego zmierzenia zarówno prędkości, jak i wymiarów tych cofających się pakietów plazmy. Taka dokładność pomiarów stała się możliwa dzięki wysokiej rozdzielczości, jaką oferuje kamera WISPR. Opracowaniem tego zaawansowanego przyrządu kierowało amerykańskie Laboratorium Badań Marynarki Wojennej (Naval Research Laboratory). Projekt Parker Solar Probe, nadzorowany i budowany przez NASA, a koordynowany przez Laboratorium Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa (APL), zyskał dzięki temu ogromny impuls w kontekście zrozumienia dynamiki atmosfery słonecznej. Doktor Noor Ravafi, naukowiec z APL zaangażowany w misję, podkreślił, że tak wyraźna wizualizacja powrotu materii potwierdza wcześniejsze, choć dotąd pośrednie, poszlaki.

To odkrycie ma fundamentalne znaczenie dla udoskonalania technik prognozowania pogody kosmicznej. Zrozumienie mechanizmów „przetwarzania” materii słonecznej jest tu sprawą nadrzędną. Poprzednie misje, takie jak SOHO, jedynie sugerowały istnienie tej powracającej substancji, ale nie dostarczały twardych danych ilościowych. Proces zaobserwowany przez sondę jest ściśle powiązany z fenomenem rekoneksji magnetycznej, czyli sytuacją, w której naprężone linie pola magnetycznego ulegają zerwaniu, kierując się albo na zewnątrz, albo z powrotem ku Słońcu.

Zjawiska tego typu, w tym wspomniane CME, mogą mieć poważne konsekwencje dla ziemskiej infrastruktury. Mowa tu o systemach GPS, sieciach energetycznych, a także o bezpieczeństwie astronautów, co jest istotne na przykład w kontekście programu Artemis. Znaczenie tej obserwacji polega na przejściu od teoretycznych założeń do bezpośrednich, mierzalnych danych dotyczących reorganizacji atmosfery słonecznej. Możliwość kwantyfikacji parametrów kinetycznych tych wcieków dostarcza niezbędnej podstawy do kalibracji modeli opisujących dynamikę Słońca.

Sonda Parker, która rozpoczęła swoją podróż 12 sierpnia 2018 roku z Przylądka Canaveral, kontynuuje realizację swojego ambitnego planu badawczego. Kolejne bliskie przeloty zaplanowano na 22 marca 2025 roku oraz 19 czerwca 2025 roku. Pojazd ten, który w 2021 roku jako pierwszy „dotknął” Słońca, wnikając w jego koronę, wykorzystuje cztery główne zestawy instrumentów, w tym FIELDS, IS☉IS oraz SWEAP, do wszechstronnej analizy otoczenia. Obserwowanie „zawracania” wiatru słonecznego z tak niewielkiej odległości pozwala na pogłębienie wiedzy o tym, w jaki sposób Słońce kontroluje swoje otoczenie, mające wpływ na cały Układ Słoneczny.