Впервые в истории человечество стало свидетелем невиданной ранее части Солнца — его Южного полюса. Это беспрецедентное зрелище стало возможным благодаря миссии Европейского космического агентства (ЕКА) Solar Orbiter. Космический аппарат наклонил свою орбиту и снял область Солнца, которая долгое время была окутана тайной. В феврале 2025 года траектория аппарата была наклонена на 17 градусов, что позволило ему опуститься ниже плоскости Солнечной системы и открыть критическую область нашей звезды, которая никогда ранее не наблюдалась напрямую.
Новая смелая перспектива на Солнце
Этот прорыв имеет большое значение для солнечной науки, поскольку Земля и большинство солнечных инструментов традиционно вращались вокруг Солнца по его экватору, что никогда не позволяло получить чёткое представление о полюсах. По словам астрофизика Кэрол Манделл, директора по науке в ЕКА, «сегодня мы впервые открываем человечеству вид на полюс Солнца».
Полюса Солнца играют жизненно важную роль в поведении солнечной активности, включая знаменитый 11-летний солнечный цикл, во время которого магнитные полюса Солнца меняются местами. Понимание этого процесса всегда было сложной задачей из-за отсутствия наблюдений из этих критических регионов.
Миссия Solar Orbiter пришлась как нельзя кстати, поскольку Солнце выходит из своего солнечного максимума, когда происходит смена полярности. Новые наблюдения космического аппарата могут дать бесценное представление о поведении Солнца в период перехода к солнечному минимуму.
Инновационные инструменты в работе
Для сбора этих замечательных данных три инструмента на борту Solar Orbiter работали вместе, каждый из которых предоставлял уникальную информацию о Южном полюсе Солнца.
* Поляриметрический и гелиосейсмический визуализатор (PHI) сосредоточился на магнитном поле Солнца, изучая поляризацию света, излучаемого Солнцем. Этот инструмент смог составить карту сложного и хаотичного магнитного поля на Южном полюсе Солнца, обнаружив увлекательную смесь северной и южной полярностей. По словам астрофизика Сами Соланки из Института исследования Солнечной системы Макса Планка, полюса Солнца — это «буквально terra incognita», то есть до сих пор неизведанный регион.
* Экстремально-ультрафиолетовый визуализатор (EUI) отвечал за съёмку детальных изображений солнечной атмосферы в определённых длинах волн, что позволило учёным наблюдать тонкие структуры, которые ранее никогда не были видны.
* Инструмент спектральной визуализации среды короны (SPICE) предоставил данные о температуре и составе солнечной короны, включая отслеживание движения ионов углерода в переходной области.
Результаты работы инструмента SPICE, такие как допплеровские карты, показывающие скорость движения частиц, предоставляют важную информацию для понимания солнечного ветра — постоянного потока заряженных частиц, который воздействует на всю нашу солнечную систему.
Магнитный переворот Солнца: сложная головоломка
Одним из самых захватывающих результатов наблюдений Solar Orbiter является открытие хаотичной природы магнитного поля на Южном полюсе. В период наблюдения магнитное поле демонстрировало смесь как северной, так и южной полярности. По мере приближения Солнца к солнечному минимуму одна полярность в конечном итоге будет доминировать, что приведёт к более упорядоченному магнитному полю до начала следующего солнечного цикла.
Это явление, известное как переворот солнечной полярности, оставалось загадкой для учёных, и новые данные могут помочь найти ответы на вопрос, почему этот процесс происходит.
Результаты Solar Orbiter — это только начало новой эры в исследованиях Солнца. Космический аппарат продолжит вращаться вокруг Солнца под углом в 17 градусов до 2026 года, собирая ещё более подробные данные. Постепенно увеличивая наклон до 33 градусов к 2029 году, Solar Orbiter будет предоставлять всё более детальные изображения полюсов Солнца, помогая учёным понять магнитное поле Солнца, солнечный ветер и солнечную активность как никогда ранее.