ESA og NASA går sammen om at studere solvind

I tiden op til aprils totale solformørkelse er ESA-ledede Solar Orbiter og NASA-ledede Parker Solar Probe begge tættest på solen. I morgen (29. marts) benytter de lejligheden til at gå sammen om at studere den voldsomme regn af plasma, der strømmer fra solen, fylder solsystemet og forårsager blændelse og ødelæggelse på Jorden.

Både Solar Orbiter og Parker Solar Probe har meget excentriske baner, hvilket betyder, at de flyver tæt på solen for at få et nærbillede, og derefter flyver langt ud for at give deres ombordteknologi en chance for at komme sig efter den intense varme og stråling. I løbet af den næste uge vil de to rumfartøjer for første gang nogensinde være tættest på solen - det vi kalder "perihelium" - på samme tid.

Desuden falder denne tætteste tilgang sammen med, at Solar Orbiter og Parker Solar Probe er vinkelret på hinanden, når de ser mod solen.

Daniel Müller, ESA Solar Orbiter Project Scientist, forklarer, hvorfor denne positionering er speciel. "På denne dag har vi en unik rumfartøjskonfiguration, hvor Solar Orbiter vil have sin fulde pakke af instrumenter rettet mod området på solen, hvor solvinden produceres, som vil ramme Parker Solar Probe et par timer senere."

Forskere vil sammenligne data indsamlet af begge missioner for bedre at forstå solvindens egenskaber. Fordi Solar Orbiter er tættest på solen, vil dens teleskoper observere med den højeste opløsning. Den samtidige tætte tilgang fra Parker Solar Probe betyder, at kun et par timer efter, at solvindens kildeområder er blevet afbildet af Solar Orbiter, kan plasmaet fra denne næsten uberørte solvind prøves i rummet af Parker Solar Probe. Dette vil give forskerne mulighed for bedre at forstå sammenhængen mellem solen og dens heliosfære, den enorme plasmaboble, den blæser ud i rummet.

Men vent … ved sin nærmeste tilgang er Solar Orbiter 45 millioner km fra solen, mens Parker Solar Probe kun er 7,3 millioner km væk. Så hvordan observerer Solar Orbiter noget, der senere rammer Parker Solar Probe?

For at besvare dette spørgsmål skal vi se på forskellen mellem fjernmåling og in situ-instrumenter. Begge missioner har begge instrumenttyper om bord, men mens Solar Orbiter har flere fjernmålingsinstrumenter, bærer Parker Solar Probe for det meste in situ-instrumenter (ingen nuværende kamerateknologi kunne se på solen fra så tæt afstand og overleve).

Fjernmålingsinstrumenter fungerer som et kamera eller vores øjne; de registrerer lysbølger, der kommer fra solen ved forskellige bølgelængder. Da lyset bevæger sig med 300.000 km/s, tager det 2,5 minutter at nå Solar Orbiters instrumenter ved den nærmeste tilgang.

I mellemtiden fungerer Parker Solar Probes in situ-instrumenter mere som vores næse eller smagsløg. De "smager" direkte på partiklerne og felterne i umiddelbar nærhed af rumfartøjet. I dette tilfælde vil Parker Solar Probe måle solvindpartikler, der rejser væk fra solen med hastigheder på mere end en million kilometer i timen. Selvom dette virker meget hurtigt, er det mere end 500 gange langsommere end lysets hastighed.

"I princippet kan Solar Orbiter alene bruge begge metoder," påpeger Andrei Zhukov fra Royal Observatory of Belgium, som arbejder på de fælles observationer. "Men Parker Solar Probe kommer meget tættere på solen, så den kan direkte måle egenskaberne af solvinden - som dens tæthed og temperatur - tættere på dens fødested, før disse egenskaber ændrer sig på dens rejse væk fra solen."

"Vi vil virkelig ramme jackpotten, hvis Solar Orbiter observerer en coronal mass ejection (CME) på vej mod Parker Solar Probe," tilføjer Andrei. "Vi vil så være i stand til at se omstruktureringen af ​​solens ydre atmosfære under CME meget detaljeret og sammenligne disse observationer med strukturen set in situ af Parker Solar Probe."

Teamwork får drømmen til at fungere

Dette er blot et eksempel på, hvordan Solar Orbiter og Parker Solar Probe arbejder sammen gennem deres missioner. Parker Solar Probes instrumenter er designet til at prøve solens korona (dens ydre atmosfære) og målrette det område af rummet, hvor koronalplasmaet løsner sig og bliver til solvinden. Dette giver forskerne direkte beviser på plasmaets betingelser i det pågældende område og hjælper med at finde ud af, hvordan det accelereres udad mod planeterne.

Ud over at opnå sine egne videnskabelige mål, vil Solar Orbiter give kontekstuel information for at forbedre forståelsen af ​​Parker Solar Probes in situ målinger. Ved at arbejde sammen på denne måde vil de to rumfartøjer indsamle komplementære datasæt, som vil gøre det muligt at destillere mere videnskab fra de to missioner, end begge kan klare alene.

Solar Orbiter hjælper med at forudsige den totale solformørkelse

Den piskede ring, som vi ser omkring solen under en total solformørkelse, er dens korona. Solar Orbiter-data indsamlet i løbet af den næste uge vil også blive brugt til at forudsige den form, som koronaen vil antage under den kommende formørkelse.

Forskere fra Predictive Science Inc. bruger data fra teleskoper på og omkring Jorden til at skabe en 3D-model af solkoronaen. Forud for hver total solformørkelse bruger de disse data til at forudsige, hvordan solens korona vil se ud fra Jorden.

For første gang vil Predictive Science inkorporere data fra Solar Orbiters Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) instrument. Dette vil give dem mulighed for at tilføje information om solens magnetfelt fra et unikt udsigtspunkt for at forbedre deres forudsigelse.

Forudsigelsen er allerede tilgængelig her. Det vil udvikle sig i realtid, når vi nærmer os formørkelsen, og Solar Orbiter-data tilføjes.

Lav ikke en Galileo – brug øjenbeskyttelse!

Den totale solformørkelse vil krydse Nordamerika den 8. april 2024 og starter omkring kl. 11:07 lokal tid. Totale solformørkelser er sjældne muligheder for at se solens smukke ydre atmosfære, normalt overstrålet af den strålende overflade. Men der skal udvises stor omhu med at bære passende solbriller for at undgå øjenskader.

Leveret af European Space Agency