Солнце — ближайшая к нам звезда и самый изученный объект во Вселенной. Однако многое о нём нам всё ещё неизвестно. До сегодняшнего дня одной из таких загадок оставались полярные области Солнца. Мы просто никогда их не видели. Теперь же зонд Европейского космического агентства Solar Orbiter впервые показал Южный полюс Солнца.
Это может показаться странным: Солнце ведь всегда перед глазами! Почему же мы не видели его полюсов? Ответ кроется в законах небесной механики. Когда мы запускаем аппарат в космос, он уносит с собой импульс движения Земли вокруг Солнца, а значит, выходит на орбиту, близкую к экваториальной плоскости звезды. А с такой позиции полюса просто не видны.
Чтобы зонд приблизился к Солнцу и смог изменить угол наблюдения, ему нужно уменьшить избыточную скорость, полученную при старте с Земли. Это достигается с помощью ракетных импульсов и гравитационных манёвров, в которых планеты используются в роли «тормозов». Так же можно изменить наклон орбиты — именно это сделал Solar Orbiter при пролёте мимо Венеры в этом году. Благодаря этому аппарат вышел на орбиту с наклоном 17° к солнечному экватору и смог передать первые в истории кадры полярных областей Солнца.
«Сегодня мы впервые показываем человечеству изображения полюса Солнца, — заявила профессор Кэрол Манделл (Carole Mundell), директор научных программ ESA, в пресс-релизе для IFLScience. — Солнце — это не только источник жизни, но и потенциальная угроза для современных спутников и энергетических систем, поэтому понимание его процессов и возможность предсказывать поведение звезды жизненно важны. Эти уникальные кадры с миссии Solar Orbiter открывают новую эру в изучении Солнца.»
Показанные изображения — это первые наблюдения, сделанные с орбиты, проходящей на 15° южнее солнечного экватора, то есть даже не с текущего максимального наклона. Снимки были получены при помощи трёх приборов: Поляриметрического и Гелиосейсмического Имеджера (PHI), Ультрафиолетового Имеджера (EUI) и Спектрального Имеджера корональной среды (SPICE). Каждый из них изучает разные аспекты Солнца: излучение в видимом свете и магнитное поле (PHI), сверхгорячую солнечную корону (EUI) и ионизированные газы над поверхностью звезды (SPICE).
«Мы не знали, чего ожидать от этих первых снимков — полюса Солнца буквально являются terra incognita», — отметил профессор Сами Соланки (Sami Solanki), руководитель команды прибора PHI из Института Макса Планка по исследованию Солнечной системы в Германии.
Полный набор данных с наблюдений от полюса до полюса будет опубликован в октябре. Тогда будут доступны результаты со всех 10 научных приборов зонда, включая изображения Северного полюса Солнца. В будущем Solar Orbiter вновь будет использовать пролёты мимо Венеры, чтобы ещё сильнее увеличить наклон орбиты. В декабре 2026 года наклон достигнет 24°, а с 10 июня 2029 года зонд будет двигаться под углом 33° к солнечному экватору.
«Это только первый шаг Solar Orbiter по «лестнице к небесам»: в следующие годы аппарат будет всё выше подниматься над плоскостью эклиптики, чтобы получить всё более детальные снимки полярных областей Солнца. Эти данные кардинально изменят наше понимание солнечного магнитного поля, солнечного ветра и активности звезды», — объяснил Даниэль Мюллер (Daniel Müller), научный руководитель миссии Solar Orbiter в ESA.
Миссия Solar Orbiter уже стала прорывом в изучении Солнца, особенно сейчас, когда звезда переживает пик активности текущего солнечного цикла — солнечный максимум.
