Rok dwa tysiące dwudziesty możemy śmiało zaliczyć do przełomowych w dziedzinie badań i obserwacji Słońca. National Science Foundation opublikowała osiem nowych, niezwykłych obrazów naszej Dziennej Gwiazdy, uzyskanych dzięki Teleskopowi Słonecznemu im. Daniela K. Inouye – w skrócie DKIST – który jest najpotężniejszym na świecie urządzeniem tego typu . Obrazy ukazują niesamowitą różnorodność plam słonecznych oraz tak zwane ciche regiony Słońca.
Najnowsze dane z teleskopu solarnego DKIST otwierają przed nami zupełnie nowe horyzonty w zrozumieniu Słońca. Osiem udostępnionych wizualizacji przedstawia plamy słoneczne i spokojne rejony Gwiazdy Stanowi to swego rodzaju preludium do ekscytujących obserwacji, jakie będzie można prowadzić przy wykorzystaniu najnowszej technologii VBI czyli Visible-Broadband Imager.
Unikalna zdolność Teleskopu Słonecznego Inouye do zbierania danych o nieosiągalnych dotąd szczegółach – o średnicy dwudziestu kilometrów – stawia nas w obliczu możliwości lepszego zrozumienia pola magnetycznego Słońca i czynników powodujących burze słoneczne, które są kluczowe dla zrozumienia procesów zachodzących na Słońcu, a których dynamika wpływa w znacznym stopniu na naszą planetę.
Patronite
Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!Plamy słoneczne to miejsca w fotosferze – obszarze, który umownie możemy nazwać powierzchnią gwiazdy – które są chłodniejsze od sąsiadującej plazmy, gdzie występuje silne pole magnetyczne. Różnią się od siebie wielkością, i chociaż na zdjęciach nie wyglądają zbyt okazale, to wiele z nich często osiąga rozmiary porównywalne z Ziemią, czasem nawet większe. Plamy słoneczne lub ich grupy mogą być źródłem zdarzeń, takich jak na przykład rozbłyski i koronalne wyrzuty masy – znane jako CME –, generujące burze słoneczne. Te wysokoenergetyczne i niełatwe do przewidzenia zjawiska wpływają na heliosferę czyli najbardziej zewnętrzną warstwę atmosfery słonecznej. Takie burze są relatywnie dużym zagrożeniem dla naszej cywilzacji, mogą doprowadzić na przykład do zniszczenia delikatnej elektroniki w sondach kosmicznych czy przepięć w sieci energetycznej, bywały już zresztą takie przypadki – doświadczyły tego między innymi Starlinki w lutym dwa tysiące dwudziestego drugiego roku oraz burza magnetyczna z marca tysiąć dziewięćset osiemdziesiątego dziewiątego roku, kiedy to kanadyjska prowincja Quebec została pozbawiona prądu na dwanaście godzin
Na zdjęciach spokojnych obszarów naszej Dziennej Gwiazdy widoczne są komórki konwekcyjne w fotosferze – ukazujące jasny wzór gorącej, wznoszącej się na “powierzchnię” plazmy, którą otaczają ciemniejsze pasma, będące chłodniejsza, opadającą plazmą.. W warstwie solarnej(?) atmosfery – powyżej fotosfery – zwanej chromosferą, widać z kolei ciemne, wydłużone linie pochodzące z miejsc gromadzenia pola magnetycznego w małej skali.
Plamy słoneczne znane są od czasów starożytnych, obserwowane były przez chińskich astronomów już dwa tysiące lat temu. Dopiero jednak w erze nowożytnej, dzięki wynalezieniu teleskopu, naukowcy tacy jak Galileusz zaczęli skrupulatnie dokumentować te zjawiska. Plamy słoneczne, ich cykle i aktywność odgrywają również kluczową rolę w naszym zrozumieniu zmian klimatycznych na Ziemi.
Ale dlaczego badania Słońca są takie ważne? Otóż nie tylko wpływają one na ogólny rozwój nauki, ale mają również praktyczne implikacje. Aktywność słoneczna, zwłaszcza burze słoneczne –jak już wspomniałem, mogą – wpływać na sieci energetyczne i satelity, a zatem nasystemy telekomunikacyjne czy nawigacyjne na Ziemi oparte o łączność satelitarną. Zrozumienie tych procesów jest kluczowe dla zapewnienia ciągłości pracy i bezpieczeństwa tych systemów. W szczególności w obecnych czasach, gdy jesteśmy od nich zależni w coraz to większym stopniu.
DKIST dostarcza także cennych informacji na temat chromosfery. Warstwa ta, choć omawiana rzadziej niż fotosfera, jest kluczowym elementem w procesie transferu energii w naszej gwieździe. Zgłębianie jej tajemnic – w połączeniu z obserwacją plam słonecznych – może w przyszłości dostarczyć nam informacji na temat mechanizmów, które są odpowiedzialne za wybuchy słoneczne i pozostałe zjawiska związane z emisjami energii.
Źródło: nso.edu
Dodatkowo, warto zwrócić uwagę na poszerzającą się międzynarodową współpracę w dziedzinie badań kosmicznych. Podobnie jak projekt EHT łączy różne radioteleskopy z całego świata, tak Teleskop Inouye – choć znajduje się na Hawajach – jest stowarzyszony z innymi teleskopami słonecznymi w ramach sieci i projektu SOLARNET. Daje to niesamowite możliwości, które są niedostępne w pojedynczych obserwatoriach.
W miarę jak nasza wiedza o Słońcu się rozszerza, warto również rozważyć, jak te odkrycia wpłyną na edukację i inspirację przyszłych pokoleń naukowców. Dla wielu młodych ludzi, obrazy i dane pochodzące z teleskopów takich jak DKIST mogą być iskrą, która zainicjuje pasję do nauki i badania kosmosu. Obrazy i dane dostarczone przez Teleskop Inouye otwierają przed nami drzwi do zrozumienia na nowo naszej Dziennej Gwiazdy i jej wpływu na cały układ słoneczny.
Chociaż przy pomocy DKIST wykonano już kilka obserwacji, to obserwatorium wciąż znajduje się fazie przygotowania i jest doprowadzane do pełnej zdolności operacyjnej. Zatem najnowsze opublikowane zdjęcia to nadal tylko ułamek przewidywanych możliwości obserwacyjnych. .
Warto również zwrócić uwagę na wpływ, jaki te odkrycia mogą mieć na nauki o przestrzeni kosmicznej i przyszłe misje kosmiczne. Przez zrozumienie dynamiki Słońca i jego wpływu na układ słoneczny, będziemy lepiej przygotowani do planowania i ochrony naszych misji kosmicznych, jak również zrozumienia zagrożeń i możliwości, jakie niesie ze sobą aktywność słoneczna. Odległe misji załogowe, tu oczywiście myślimy w głównej mierze – tu w głównej mierze myślimy o Marsie czy też stałej bazie na powierzchni Księżyca – niosą ze sobą ogromne ryzyko dla astronautów, którzy w przestrzeni kosmicznej są narażeni na kaprysy naszej centralnej gwiazdy. Lepsze zrozumienie jej natury, tego jak działa, pozwoli nam w dużo większym stopniu prawidłowo przewidywać jej zachowania, a to z kolei umożliwi podejmowanie szybszych decyzji i działań, które kiedyś w odległej przyszłości, mogą uratować życie astronautom.
Dzięki teleskopowi Inouye znajdujemy się na progu nowej ery badań solarnych. Jak stwierdzili sami badacze – możliwości są tak ogromne, jak przestrzeń kosmiczna, w którą się zagłębiamy.
A na koniec jeszcze parę słów na temat samego DKIST. Daniel Ken Inouye Solar Telescope – nazwany tak na cześć amerykańskiego senatora na Hawajach, którego imienia i nazwiska pewnie się już domyśliliście –to ośrodek naukowy mieszczący się w Obserwatorium Haleakala na wyspie Maui na Hawajach, którego budowa pochłonęła ponad trzysta pięćdziesiąt milionów dolarów.
Najnowsze filmy
Prace budowlane rozpoczęły się w dwa tysiące trzynastym roku i były wynikiem wieloletnich planów oraz międzynarodowej współpracy. Głównym celem teleskopu jest zgłębianie wiedzy o Słońcu i zrozumienie, jak jego magnetyczne pole i cykle aktywności wpływają na Ziemię oraz najbliższe kosmiczne sąsiedztwo. Jego unikatowe możliwości, sprawiają, że jest naprawdę wyjątkowym urządzeniem. To, co wyróżnia Teleskop im. Daniela Inouye na tle innych teleskopów solarnych, to jego zdolność do obserwacji Słońca w niezwykle wysokiej rozdzielczości.
Do pracy wykorzystuje lustro o średnicy czterystu dwudziestu czterech centymetrów, i wadze przekraczającej trzy i pół tony – jest to największy podzespół pośród działających teleskopów słonecznych. Lustro zostało wytworzone ze specjalnie zaprojektowanego ceramicznego szkła Zerodur o grubości siedmiu i pół centymetra i wyjątkowych właściwościach, dzięki którym zachowuje ono swój kształt nawet, gdy narażone jest na działanie dużych zmian temperatur. Lustro jest niemalże idealnie gładkie, nierówności nie przekraczają dwóch nanometrów. Dzięki takiej konstrukcji, teleskop zbiera nawet siedmiokrotnie więcej światła niż najlepsze dotychczas konstrukcje, co przekłada się oczywiście na lepszą szczegółowość i większą rozdzielczość uzyskiwanych obrazów.
